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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Qualitätsverbesserung
eines ein Streckwerk verlassenden Faserverbandes aus Stapelfasern.
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Bei
der konventionellen Garnherstellung, beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine
wird dem das Streckwerk verlassenden Faserverband durch die Ringspindel
seine Drehung erteilt und es entsteht das Garn. Fehlerstellen, beispielsweise Dick-
oder Dünnstellen, in dem das Streckwerk verlassenden Faserverband
bilden Garnfehler, die während des Umspulens des Garnes
auf der Spulmaschine durch einen Garnreiniger detektiert und ausgereinigt
werden.
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Aus
der
DE 10 2005
031 079 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer Maschenware
mit einer Stricknadeln und wenigstens eine Strickstelle enthaltenden
Strickeinrichtung bekannt, wobei die Vorrichtung wenigstens ein
Streckwerk enthält, das einen Faserverband der gewünschten
Feinheit vor der Strickstelle erzeugt. Bei einer solchen Vorrichtung
zum Spinnstricken wird die Maschenware nicht wie üblich
aus einem Garn erzeugt, sondern direkt durch ein Verstricken des
im Wesentlichen ungedrehten Faserverbandes gebildet. Der Vorteil
ist, dass durch die nahezu parallelen Fasern ein extrem weiches
Gestrick mit einem sehr hohen Tragekomfort entsteht. Die Maschenware
lässt sich außerdem sehr günstig herstellen,
da die Zwischenstufen des klassischen Garnerzeugungsprozesses, nämlich
die Garnbildung, das Aufspulen und das Umspulen umgangen werden.
Dadurch entfällt allerdings auch die Möglichkeit,
noch vorhandene Fehlerstellen in dem das Streckwerk verlassenden
Faserverband ausreinigen zu können. Die Fehlerstellen gelangen
unweigerlich in die Maschenware und können dort eine Fehlerstelle
bilden. Ein Überwachen des Faserverbandes zwischen dem
Streckwerk und der Strickstelle sowie eine Beseitigung von Fehlerstellen
in diesem Bereich ist nicht möglich, da der Faserverband
in diesem Bereich praktisch keine Festigkeit aufweist und auch bei
der Zuführung zu der Strickstelle nicht unterbrochen werden
darf.
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Zur
Vermeidung von Unterbrechungen des Faserverbandes zwischen Streckwerk
und Strickeinrichtung ist aus der
DE 10 2005 031 079 A1 eine Überwachungseinrichtung
für das dem Streckwerk zugeführten Faserband vorgesehen,
die ein Ende des Faserbandes rechtzeitig erkennt, bevor das Ende
des Faserbandes das Streckwerk durchlaufen hat und die Strickstelle
erreicht. Die Überwachungseinrichtung kann bei Fehlen des
Faserbandes ein Signal zum Stoppen der Strickeinrichtung und des Streckwerks
geben. Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung des
vom Streckwerk gelieferten Faserverbandes sind nicht beschrieben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu schaffen, die die Qualität des vom Streckwerk gelieferten
Faserverbandes verbessern.
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Die
Aufgabe wird beim Verfahren dadurch gelöst, dass ein Faserband
oder Vorgarn, das dem Streckwerk zugeführt wird, auf Fehlerstellen überwacht
wird. Bei der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst,
dass vor dem Streckwerk ein Sensor für das in das Streckwerk
einlaufende Faserband oder Vorgarn angeordnet ist.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die meisten Fehlerstellen
in dem das Streckwerk verlassenden Faserverband auf eine Verflugung
des Streckwerks zurückzuführen sind. Wird die Verflugung
unterbunden und das Streckwerk saubergehalten, lassen sich vor allem
die gröberen Fehlerstellen in dem das Streckwerk verlassenden
Faserverband immer auf Fehlerstellen in dem in das Streckwerk einlaufenden
Faserband oder Vorgarn zurückführen. Es lässt
sich daher eine Qualitätsverbesserung des das Streckwerk
verlassenden Faserverbandes erreichen, indem die Qualität
des Faserbandes oder Vorgarnes vor dem Streckwerk überwacht
wird und Fehlerstellen dort beseitigt werden.
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Vor
allem Masseschwankungen des Faserbandes oder Vorgarnes können
durch das Streckwerk nicht beseitigt werden und können
in der fertigen Maschenware zu Fehlern führen. Es ist deshalb vorteilhaft,
das Faserband oder Vorgarn mit einem mechanisch oder berührungslos
wirkenden Fasermassesensor auf Masseschwankungen zu überwachen.
Bei Erkennen einer Fehlerstelle im Faserband oder Vorgarn, kann
beispielsweise das Streckwerk und die nachgeordnete Strickeinrichtung
angehalten werden.
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Es
ist vorteilhaft, dass eine im Faserband oder Vorgarn erkannte Fehlerstelle
herausgetrennt und die Enden des Faserbandes oder Vorgarnes wieder
miteinander verbunden werden. Das Beseitigen der Fehlerstelle kann
entweder manuell oder automatisiert erfolgen. Es ist vorteilhaft,
dass die Masse der Verbindungsstelle etwa der Masse des fehlerfreien
Faserbandes bzw. Vorgarnes entspricht. Dies lässt sich
beispielsweise durch einen Spleißer erreichen.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass zwischen dem
Sensor und dem Streckwerk ein Zwischenspeicher für Faserband
oder Vorgarn ohne Fehlerstellen vorgesehen ist. Das vom Sensor überwachte
Faserband oder Vorgarn wird in den Zwischenspeicher eingespeist
und von dort dem Streckwerk zugeführt. Bei Erkennen einer
Fehlerstelle im Faserband oder Vorgarn wird lediglich die Zuspeisung
in den Zwischenspeicher gestoppt. Die Strickeinrichtung und das
Streckwerk brauchen nicht angehalten zu werden, während
die Fehlerstelle beseitigt wird, da in dieser Zeit Faserband oder
Vorgarn aus dem Speicher entnommen und dem Streckwerk zugeführt
wird. Die im Zwischenspeicher vorhandene Menge Faserband oder Vorgarn
ist bevorzugt so bemessen, dass das Streckwerk ununterbrochen gespeist
werden kann, während vor dem Zwischenspeicher die im Faserband
oder Vorgarn erkannte Fehlerstelle beseitigt wird.
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Eine
Vorrichtung zum Spinnstricken mit einer Stricknadeln und wenigstens
eine Strickstelle enthaltenden Strickeinrichtung lässt
sich mit einem derartigen Streckwerk unterbrechungsfrei betreiben
und die erzeugte Maschenware weist wesentlich weniger Fehlerstellen
auf.
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Der
Zwischenspeicher kann unterschiedlich ausgestaltet sein. Die Gestaltung
ist an sich beliebig, jedoch ist ein Zwischenspeicher in Form eines
Fournisseur-Speichers mit einem steuerbaren Antrieb vorteilhaft.
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Zur
Beseitigung einer im Faserband oder Vorgarn erkannten Fehlerstelle
ist zwischen dem Sensor und dem Zwischenspeicher bevorzugt eine Reinigungseinrichtung
vorgesehen. Es kann für jedes Streckwerk bzw. für
jedes Vorgarn eine eigene Reinigungseinrichtung vorgesehen sein.
Alternativ kann jedoch auch eine gemeinsame Reinigungseinrichtung
für mehrere benachbarte Streckwerke vorgesehen sein, die
dem jeweiligen Faserband oder Vorgarn mit einer Fehlerstelle zustellbar
ist. Beispielsweise kann die gemeinsame Reinigungseinrichtung an
einem entlang einer Streckwerksgruppe mit mehreren Streckwerken
verfahrbaren Wagen angeordnet sein. Die Reinigungseinrichtung enthält
bevorzugt zwei Klemmzangen für das Faserband oder Vorgarn,
eine Trennvorrichtung für das Faserband oder Vorgarn und
einen Spleißer zum Wiederverbinden der Enden des Faserverbandes
oder Vorgarnes.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 eine
sehr schematisch dargestellte Seitenansicht einer Vorrichtung zum
Spinnstricken mit einem Streckwerk,
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2A bis 2D schematisch
die Verfahrensschritte beim Beseitigen einer Fehlerstelle in einem
Vorgarn.
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In 1 ist
eine Vorrichtung zum Spinnstricken dargestellt, mit der ohne den „Umweg"
der klassischen Garnherstellung eine Maschenware erzeugt werden
kann. Die Vorrichtung enthält als wesentlichen Bestandteil
eine Strickeinrichtung 1, die durch eine handelsübliche
Rundstrickmaschine gebildet werden kann, wobei in der 1 lediglich
ein Nadelzylinder 2 der Rundstrickmaschine angedeutet ist.
Im Gegensatz zum allgemein bekannten Strickvorgang wird die Maschenware
nicht aus dem Nadelzylinder 2 zugeführten Garnen
erzeugt, sondern direkt aus wenigstens einem Faserverband 30,
der in einem Streckwerk 4 in der Nähe der Strickeinrichtung 1 erzeugt
und einer Strickstelle 5 am Nadelzylinder 2 zugeführt
wird.
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Das
Streckwerk 4 besteht aus mehreren Walzenpaaren 6, 7 und 8,
die jeweils aus einer antreibbaren Unterwalze 9 und einer
daran angedrückten Oberwalze 10 bestehen. Üblicherweise
werden der Strickeinrichtung 1 mehrere Faserverbände 30, beispielsweise
48 bis 96 Stück rings um den Umfang des Nadelzylinders 2 herum
zugeführt. Hierzu sind mehrere Streckwerke 4 rings
um den Nadelzylinder 2 angeordnet. Die um den Nadelzylinder 2 herum
angeordneten Streckwerke 4 können in nicht dargestellter
Form als Streckwerksgruppen gestaltet sein, bei denen die Unterwalzen 9 von
benachbarten Streckwerken 4 einer Streckwerksgruppe als
durchgehende Unterzylinder gestaltet sind. Die Unterwalzen 9 werden
von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben. Eine Streckwerksgruppe
kann beispielsweise acht nebeneinander angeordnete Streckwerke 4 enthalten.
Dem Eingangswalzenpaar 6 des Streckwerks 4 wird
ein zu verziehendes Faserband oder Vorgarn 31 zugeführt.
Das Vorgarn 31 durchläuft in Transportrichtung
Z das Streckwerk 4 und wird durch die mit zunehmender Umfangsgeschwindigkeit
antreibbaren Walzenpaare 6, 7, 8 verzogen,
bis an der Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares 8 der fertig verzogene
Faserverband 30 der gewünschten Feinheit vorliegt.
Zur Führung des Faserverbandes im Streckwerk 4 können
einem oder mehreren Walzenpaaren 7 in an sich bekannter
Weise Führungsriemchen 11 und 12 zugeordnet
sein.
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Die
Strickeinrichtung 1 mit dem eine Vielzahl von Stricknadeln 13 enthaltenden
Nadelzylinder 2 ist in an sich bekannter Weise antreibbar.
Der Nadelzylinder 2 dreht sich in Rotationsrichtung Y und
verstrickt dabei den zugeführten Faserverband 30 in nicht
näher dargestellter Weise in der Strickstelle 5 zu
einer Maschenware. Die Strickeinrichtung 1 kann mehrere
Strickstellen 5 am Umfang des Nadelzylinders 2 aufweisen,
denen jeweils ein eigener Faserverband 30 zugeführt
wird.
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Da
das Streckwerk 4 in gewissem räumlichen Abstand
zur Strickeinrichtung 1 angeordnet ist, ist zwischen dem
Ausgangswalzenpaar 8 des Streckwerks 4 und der
Strickstelle 5 wenigstens eine Dralleinrichtung 14 angeordnet.
Die Dralleinrichtung 14 besteht vorzugsweise aus einem
sogenannten Spinnrohr 15 und enthält jeweils wenigstens
eine Luftdüse 16, die dem Faserverband 3 einen
Falschdrall erteilt. Durch den Falschdrall erhält der Faserverband 30 eine
Transportfestigkeit, die ausreicht, um die Distanz zur Strickstelle 5 zu überbrücken
und den Faserverband 30 in der Strickstelle 5 zu
verstricken. In der Strickstelle 5 löst sich der
Falschdrall des Faserverbandes 30 wieder auf und die Stapelfasern des
Faserverbandes 30 werden praktisch ungedreht durch die
Stricknadeln 13 zu der Maschenware verstrickt. Die Festigkeit
der Maschenware wird durch die Verschlingung des Faserverbandes 30 in
den einzelnen Maschen gewährleistet. Eine Drehung des Faserverbandes 30 ist
nicht mehr erforderlich, ganz im Gegenteil führt sogar
die in üblichen Maschenwaren enthaltene Garndrehung zu
einem eher „harten Griff" des fertigen Gestrickes.
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Jede
der Unterwalzen 9 wird mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben.
Das Vorgarn 31 wird dadurch um einen konstanten Faktor,
den sogenannten Verzug, verstreckt. Sind im Vorgarn Fehlerstellen in
Form von Masseungleichmäßigkeiten, so werden diese
Ungleichmäßigkeiten im Streckwerk 4 nicht ausgeglichen,
sondern jeweils auch um den konstanten Verzugsfaktor verstreckt.
Eine starke Dickstelle im Vorgarn 31 führt zu
einer Dickstelle im Faserverband 30. Die Dickstelle im
Faserverband 30 wird vom Ausgangswalzenpaar 8 des
Streckwerks 4 geliefert und in der Strickstelle 5 in
die Maschenware eingebunden und bildet eine Fehlerstelle in dem
fertigen Gestrick. Bei einer sehr dicken Fehlerstelle im Faserverband 30 kann
die Stricknadel 13 diese möglicherweise gar nicht
ordnungsgemäß verstricken. Eine starke Dünnstelle
kann dazu führen, dass der Faserverband 30 während
des Transports zur Strickstelle 5 oder beim Verstricken
durch die Stricknadel 13 reißt. Im Bereich zwischen
Ausgangswalzenpaar 8 und Strickstelle 5 ist der Faserverband 30 sehr
empfindlich und es besteht keine Möglichkeit, in diesem
Bereich Fehlerstellen des Faserverbandes 30 zu beseitigen.
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Es
ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass das
Vorgarn 31, das dem Streckwerk 4 zugeführt
wird, auf Fehlerstellen überwacht wird. Das Vorgarn 31 wird
von einer Vorgarnspule 17 abgewickelt und über
einen Sensor 18 zum Eingangswalzenpaar 6 des Streckwerks
geführt. Der Sensor 18 kann ein mechanisch oder
berührungslos arbeitender Fasermassesensor sein, der das
Vorgarn 31 auf Masseschwankungen überwacht. Alternativ
kann in nicht dargestellter Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass
dem Streckwerk 4 statt eines Vorgarnes 31 ein Faserband
aus einer Kanne zugeführt wird. Die folgenden Ausführungen
gelten analog für ein in das Streckwerk 4 einlaufendes
Faserband.
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Das
von der Vorgarnspule 17 kommende Vorgarn 31 wird,
nachdem es durch den Sensor 18 überwacht worden
ist, zunächst in einen Zwischenspeicher 19 eingespeist
und von dort dem Streckwerk 4 zugeführt. Der Zwischenspeicher
ist bevorzugt als Fournisseur-Speicher mit einem steuerbaren Antrieb 20 ausgebildet.
Hierbei ist eine Trommel 21 zur Speicherung des Vorgarnes 31 vorgesehen,
die durch den Antrieb 20 rotiert werden kann. Das Vorgarn 31 wird
bei sich drehender Trommel 21 radial auf die Trommel 21 aufgewickelt.
Die Entnahme des Vorgarnes 31 aus dem Zwischenspeicher 19 erfolgt in
axialer Richtung der Trommel 21. Das Vorgarn 31 wird
vom Eingangswalzenpaar 6 des Streckwerks 4 über
einen Fadenführer 22 von der Trommel 21 abgezogen.
Der Fadenführer 22 kann frei drehbar auf der Achse
der Trommel 21 angebracht sein.
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Es
ist eine Steuerung 23 für den Antrieb 20 des
Zwischenspeichers 19 vorgesehen, die auch mit dem Sensor 18 verbunden
ist. Erkennt nun der Sensor eine Fehlerstelle im Vorgarn 31 stoppt
die Steuerung 23 den Antrieb 20 des Zwischenspeichers 19. Das
Streckwerk 4 und die Strickeinrichtung 1 brauchen
nicht angehalten zu werden, da dem Streckwerk 4 weiter
Vorgarn 31 aus dem Zwischenspeicher 19 zugeführt
werden kann. Die vom Sensor 18 detektierte Fehlerstelle
im Vorgarn 31 im Bereich vor dem Zwischenspeicher 19 kann
beseitigt werden, da die Zuspeisung von Vorgarn 31 in den
Zwischenspeicher 19 gestoppt wurde.
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Zur
Beseitigung einer Fehlerstelle ist zwischen dem Sensor 18 und
dem Zwischenspeicher 19 eine Reinigungseinrichtung 24 vorgesehen.
Die Reinigungseinrichtung 24 ist in 1 nur sehr
schematisch angedeutet. Die Reinigungseinrichtung 24 kann ebenfalls
mit der Steuerung 23 verbunden sein. Je nach Anforderung
kann es vorteilhaft sein, die Reinigungseinrichtung 24 stationär
zwischen dem Sensor 18 und dem Zwischenspeicher 19 anzuordnen,
so dass für jedes Vorgarn 31 eine eigene Reinigungseinrichtung 24 vorgesehen
ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, eine gemeinsame Reinigungseinrichtung 24 für
mehrere benachbarte Streckwerke 4 einer Streckwerksgruppe
vorzusehen, die beispielsweise auf einem entlang der Streckwerksgruppe
verfahrbaren Wagen angeordnet ist, und einem Vorgarn 31 bei Bedarf
zugestellt werden kann, wenn der Sensor 18 eine Fehlerstelle
erkannt hat.
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Der
Ablauf zum Beseitigen einer Fehlerstelle wird im Folgenden detailliert
mit Hilfe der 2 beschrieben.
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Während
des normalen Betriebs rotiert die Trommel 21 des Zwischenspeichers 19 mit
einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit des
Eingangswalzenpaares 6 entspricht. Der Zwischenspeicher 19 ist
gefüllt und die radial auf die Trommel 21 aufgewundene
Menge des Vorgarns 31 entspricht der axial abgezogenen
Menge. Sobald der Sensor 18 eine Fehlerstelle 25 im
Vorgarn 31 erkennt, wird kein Vorgarn 31 mehr
in den Zwischenspeicher 19 eingespeist, indem der Antrieb 20 der Trommel 21 von
der Steuerung 23 gestoppt wird. Die Fehlerstelle 25 im
Vorgarn 31 kommt dadurch im Bereich der Reinigungseinrichtung 24 zu
stehen. Die Strickeinrichtung 1 und das Streckwerk 4 werden nicht
angehalten. Das weiterlaufende Streckwerk 4 entnimmt Vorgarn 31 aus
dem Zwischenspeicher 19, der sich dadurch langsam leert.
Die Reinigungseinrichtung 24 enthält zwei Klemmzangen 26 und 27,
die das Vorgarn 31 vor und hinter der Fehlerstelle 25 greifen.
Dieser Zustand ist schematisch in der 2A dargestellt.
Die Fehlerstelle 25 wird nun, wie in 2B erkennbar,
herausgetrennt. Die Reinigungseinrichtung 24 enthält
hierzu eine Trennvorrichtung 28 zum Heraustrennen der Fehlerstelle 25. Die
Trennvorrichtung 28 ist in den Figuren als mechanische
Schneideinrichtung angedeutet, sie kann aber bevorzugt auch pneumatisch
wirken, wobei das Vorgarn 31 angeblasen und dadurch getrennt
wird. Die aus dem Vorgarn 31 herausgetrennte Fehlerstelle 25 kann über
eine Absaugung 29 entsorgt werden. Je nach Art der Trennvorrichtung 28 kann
es erforderlich sein, die entstehenden Enden 32 und 33 des
Vorgarnes für den nachfolgenden Verbindungsvorgang zu präparieren.
Bei der Verwendung einer pneumatischen Trennvorrichtung 28 kann
eine separate Präparation der Enden 32 und 33 oftmals
entfallen.
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In 2C ist
das Wiederverbinden der Enden 32 und 33 dargestellt.
Die Klemmzange 26 bewegt sich auf die Klemmzange 27 zu,
so dass sich die Enden 32 und 33 überlappen.
Die Reinigungseinrichtung 24 enthält einen Spleißer 34,
in den die Enden 32 und 33 eingelegt und miteinander
verbunden werden.
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Wenn
die Fehlerstelle 25 eine größere als die
dargestellte Länge aufweist, kann vorgesehen werden, dass
das Vorgarn 31 zunächst nur einmal getrennt wird,
so dass das Ende 33 entsteht. Beim Einsaugen der Fehlerstelle 25 in
die Absaugung 29 kann die Klemmzange 26 kurzzeitig
geöffnet werden, so dass ein längerer fehlerhafter
Bereich des Vorgarns 31 abgesaugt werden kann. Nach Schließen der
Klemmzange 26 wird das Vorgarn 31 ein zweites Mal
getrennt, so dass das Ende 32 entsteht.
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In 2D ist
das wiederverbundene Vorgarn mit der Verbindungsstelle 35 dargestellt.
Die Masse der Verbindungsstelle 35 entspricht in etwa der
Masse des fehlerfreien Vorgarnes 31. Eine leichte Differenz
der Masse der Verbindungsstelle 35 im Vergleich zum Vorgarn 31 kann
im Streckwerk 4 und in der Strickeinrichtung 1 problemlos
verarbeitet werden und es entsteht praktisch keine Beeinträchtigung der
fertigen Maschenware. Die Klemmzangen 26 und 27 werden
geöffnet und der Antrieb 20 setzt die Trommel 21 des
Zwischenspeichers 19 wieder in Bewegung. Die im Zwischenspeicher 19 vorhandene Menge
Vorgarn 31 ist ausreichend, das Streckwerk 4 ununterbrochen
zu speisen, während vor dem Zwischenspeicher 19 die
im Vorgarn 31 erkannte Fehlerstelle 25 beseitigt
wird. Dies bedeutet, dass der Zwischenspeicher 19 nach
dem Öffnen der Klemmzangen 26 und 27 fast
leer ist. Zum Füllen des Zwischenspeichers 19 wird
nun Vorgarn 31 mit höherer Geschwindigkeit in
den Zwischenspeicher 19 eingespeist, als durch das Eingangswalzenpaar 6 des Streckwerks 4 aus
dem Zwischenspeicher 19 entnommen wird. Die Trommel 21 des
Zwischenspeichers 19 wird so lange mit erhöhter
Geschwindigkeit angetrieben bis der Zwischenspeicher 19 wieder
gefüllt ist. Zur Regelung der Menge des im Zwischenspeicher 19 gespeicherten
Vorgarnes 31 kann es in nicht dargestellter Ausgestaltung
vorgesehen sein, dass dem Zwischenspeicher 19 weitere nicht
dargestellte Sensoren zugeordnet sind, die der Steuerung 23 Informationen über
den Füllstand geben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005031079
A1 [0003, 0004]