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Die
Erfindung betrifft einen Fadenspeicher für eine Arbeitstelle
einer Offenend-Spinnmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei
Offenend-Spinnmaschinen, bei denen ein von einer Spinnvorrichtung
mit konstanter Liefergeschwindigkeit bereitgestellter Faden auf
einer Spulvorrichtung als Kreuzspule aufgewickelt wird, sind im
Bereich der Arbeitsstellen dieser Textilmaschinen jeweils Fadenspeicher
angeordnet, die die bei der Fadenchangierung auftretenden Fadengeschwindigkeits-/
und Fadenspannungsschwankungen ausgleichen.
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Im
Zusammenhang mit solchen Offenend-Spinnmaschinen sind dabei sowohl
pneumatische als auch mechanische Fadenspeicher bekannt, wobei sich
insbesondere mechanische Fadenspeicher hinsichtlich ihrer Ausbildung
zum Teil erheblich unterscheiden. Mechanische Fadenspeicher können beispielsweise über
eine relativ aufwendige Steuereinrichtung verfügen und
definiert beaufschlagbar sein oder lediglich ein Federelement aufweisen,
das bei Änderungen der Fadengeschwindigkeit ausgelenkt
wird.
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Ansteuerbare
mechanische Fadenspeicher kommen in der Regel beim Wickeln konischer
Kreuzspulen zum Einsatz.
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Derartige,
beispielsweise in der
DE
24 54 917 C2 beschriebene, Fadenspeicher haben vor allem
die Aufgabe, die beim Wickeln konischer Kreuzspulen im Bereich der
Spuleinrichtung auftretenden, zum Teil erheblichen Änderungen
der Fadenwickelgeschwindigkeiten an die konstante Fadenliefergeschwindigkeit
der Fadenabzugseinrichtung anzugleichen.
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Diese
Fadenspeicher besitzen beispielsweise eine an einem Schwenkhebel
angeordnete Fadenumlenkrolle, die im Bereich des Fadenlaufweges positioniert
ist und bei Bedarf die Länge des regulären Fadenlaufweges
vorübergehend verlängert.
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Der
Schwenkhebel ist üblicherweise um eine Drehachse beweglich
gelagert und beispielsweise über eine maschinenlange Antriebsstange
ansteuerbar.
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Bei
diesen bekannten Fadenspeichern findet außerdem eine proportionale
Anpassung der temporär abzuspeichernden Fadenmenge an die
jeweilige Spulenumfangsdifferenz der Kreuzspule statt, die vom Durchmesser
der Spule abhängt.
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Das
heißt, zur Bestimmung des momentanen Spulendurchmessers
der Kreuzspule ist ein schwenkbar gelagerter Spulenrahmen mit einem Messglied
versehen, das die Schwenkstellung des Spulenrahmens erfasst und über
ein mechanisches Kupplungsglied die Position des Schwenkhebels des Fadenspeichers
steuert.
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Mechanische
Fadenspeicher, die beim Spulen zylindrischer Kreuzspulen zum Einsatz
kommen und die durch die Fadenchangierung hervorgerufenen Änderungen
der Fadenwickelgeschwindigkeit mittels eines Blattfederelementes
ausgleichen, sind beispielsweise in der
DE 28 03 378 C2 oder in
der
DE 35 19 945 C2 beschrieben.
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Solche
Fadenspeicher weisen ein Blattfederelement auf, das endseitig mit
einer im Bereich des Fadenlaufweges positionierten Fadenumlenkrolle ausgestattet
ist.
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Der
in der
DE 28 03 378
C2 beschriebene Fadenspeicher weist zum Beispiel ein Blattfederelement
auf, bei dem die Blattfeder über eine Halterung in Form
zweier Stahlklammern am Maschinengestell einer Textilmaschine festgelegt
und über einen Rollenträger mit einer Fadenumlenkrolle
verbunden ist.
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Im
Mittelteil zwischen der Halterung und dem Rollenträger
ist die Blattfeder außerdem in gummielastische Elemente
eingebettet, die das Auftreten von unkontrollierbaren Schwingungen
verhindern sollen.
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Bei
der
DE 35 19 945 C2 weist
das Blattfederelement mehrere aufeinanderliegende, unterschiedlich
lange Blattfedern auf, die in einer entsprechenden, gemeinsamen
Halterung festgelegt sind.
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Die
oberste, längste der Blattfedern ist endseitig mit einer
Fadenumlenkrolle ausgestattet und wird durch drei kürzere,
das heißt, stufenförmig abgesetzte Blattfedern
unterstützt.
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Des
Weiteren ist durch die
EP
0 790 208 B1 eine Fadenbremseinrichtung bekannt, die eine
besondere Vorrichtung zum Umlenken eines Fadens aufweist.
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Diese
Vorrichtung ist mit speziellen, im Abstand hintereinander angeordneten
Knickfedern ausgestattet, wobei die vordere der Knickfedern über
ein Fadenführungselement zum Beispiel in Form eines Ringes
verfügt.
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Derartige
während des Betriebes durch den Faden auf Biegung beanspruchte
Knickfedern weisen die Eigenschaft auf, dass sie bis zu einem durch die
Konstruktion vorgegebenen Knick-Druckpunkt eine deutlich höhere
Rückstellkraft erzeugen, als nach Überschreiten
des Knick-Druckpunktes.
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Das
heißt, solche mit Knickfedern ausgestattete Vorrichtungen,
die als Fadenbremse oder als Fadenspannungsfühler arbeiten,
sind als Fadenspeicher, die eine weitestgehend gleichmäßige
Fadenspannung gewährleisten sollen, wenig geeignet.
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Ausgehend
vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen mechanischen Fadenspeicher für eine Arbeitsstelle
einer Offenend-Spinnmaschine zu entwickeln, der sowohl beim Wickeln
von Kreuzspulen, die eine relativ geringe Fadenspannung aufweisen,
zum Beispiel beim Wickeln von Färbespulen, als auch beim Wickeln
von sogenannten Grobgarnspulen, bei denen die Fadenspannung während
des Spulprozesses deutlich höher liegt, erfolgreich eingesetzt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fadenspeicher
gelöst, der die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Der
erfindungsgemäße Fadenspeicher mit einem ersten,
die Fadenumlenkrolle tragenden Blattfederelement und einem beabstandet
zu diesem ersten Blattfederelement angeordneten zweiten Blattfederelement,
hat den Vorteil, dass ein solcher Fadenspeicher beim Wickeln verschiedener
Arten von Kreuzspulen eingesetzt werden kann, ohne dass der Fadenspeicher
vorher umgebaut oder jeweils speziell neu eingestellt werden muss.
Das heißt, beim Wickeln von Kreuzspulen mit geringer Fadenspannung ist
ausschließlich das erste Blattfederelement im Einsatz,
das dafür sorgt, dass die Fadenspannung solcher Kreuzspulen
während der gesamten Spulenreise bei 2 bis 3 cN liegt.
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Wenn
Kreuzspulen mit einer höheren Fadenspannung gewickelt werden,
legt sich das erste Blattfederelement bei Überschreitung
einer gewissen Fadenspannung automatisch an das zweite Blattfederelement
an, mit der Folge, dass in einem solchen Fall dann beide Blattfederelemente
gemeinsam wirksam werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung des Fadenspeichers
wird auf einfache Weise sichergestellt, dass sowohl Kreuzspulen,
die eine relativ geringe Fadenspannung aufweisen, zum Beispiel Färbespulen,
als auch Kreuzspulen gewickelt werden können, deren Fadenspannung
höher liegt.
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Wie
im Anspruch 2 dargelegt, weist in vorteilhafter Ausführungsform
das die Fadenumlenkrolle tragende erste Blattfederelement eine relativ
geringe Federkraft auf, während das beabstandet zu diesem ersten
Blattfederelement angeordnete zweite Blattfederelement eine deutlich
höhere Federkraft hat. Auch bei einer solchen Ausbildung
des Fadenspeichers legt sich das erste Blattfederelement bei Überschreitung
einer gewissen Fadenspannung automatisch an das zweite Blattfederelement
an, mit der Folge, dass dann beide Blattfederelemente gemeinsam
wirksam werden.
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Vorzugsweise
ist die Federkraft des zweiten Blattfederelements dabei so hoch,
dass problemlos auch Kreuzspulen mit einer hohen Fadenspannung, beispielsweise
von über 100 cN gewickelt werden können.
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Wie
im Anspruch 3 dargelegt ist, weisen Blattfederelemente mit unterschiedlicher
Federkraft vorzugsweise unterschiedliche Dicken auf.
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In
vorteilhafter Ausführungsform weist das erste Blattfederelement
beispielsweise eine Dicke von 0,2 bis 0,3 mm auf, während
die Dicke des zweiten Blattfederelements wenigstens 0,4 mm beträgt.
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Wie
vorstehend bereits beschrieben, können mit Fadenspeichern,
die mit derartig ausgebildeten und angeordneten Blattfederelementen
ausgerüstet sind, problemlos recht unterschiedliche Kreuzspulen gewickelt
werden, das heißt, Kreuzspulen, die sich bezüglich
ihrer Fadenspannung erheblich unterscheiden.
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Gemäß Anspruch
4 sind die Blattfederelemente des erfindungsgemäßen
Fadenspeichers an einem schwenkbar gelagerten Stellhebel angeordnet,
der mittels eines Schubkolbengetriebes in einer Betriebsstellung
positionierbar ist.
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Das
heißt, der Fadenspeicher kann, beispielsweise zum Wiederanspinnen
nach einem Fadenbruch, zunächst in eine Reparaturstellung
außerhalb des Fadenlaufweges geschwenkt und anschließend
problemlos wieder in seiner Betriebsstellung positioniert werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 perspektivisch
in Vorderansicht eine Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine, die
mit einem erfindungsgemäßen Fadenspeicher ausgestattet
ist,
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2 den
Fadenspeicher gemäß 1 in einem
größeren Maßstab.
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In 1 ist
eine Arbeitsstelle 10 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,
im vorliegenden Fall einer Offenend-Rotorspinnmaschine, dargestellt.
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Derartige
Offenend-Rotorspinnmaschinen weisen eine Vielzahl solcher in Reihe
nebeneinander angeordneter, jeweils identisch ausgebildeter Arbeitsstellen 10 auf.
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Auf
den Arbeitsstellen 10 wird mittels einer Offenend-Spinnvorrichtung 12 aus
einem (nicht dargestellten Vorlagefaserband, das in Spinnkannen
bevorratet ist, ein Faden 17 gesponnen, der anschließend
auf einer Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 aufgewickelt
wird.
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Die
Spulvorrichtungen 18 dieser Arbeitsstellen 10 verfügen
unter anderem über einen Spulenrahmen 8 zum drehbaren
Haltern einer Kreuzspule 19, eine Fadenchangiereinrichtung 22 mit
einem einzelmotorisch antreibbaren Changierfadenführer 1 sowie
eine Spulenantriebseinrichtung 23, deren Spulenantriebswalze 14 zum
Beispiel durch einen Elektromotor 27 angetrieben wird.
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Jede
der Arbeitsstellen 10 der Offenend-Rotorspinnmaschine weist
außerdem eine Anzahl weiterer, unterschiedlicher Fadenhandhabungs-
bzw. Fadenbehandlungseinrichtungen auf, die notwendig sind, um einen
ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Arbeitsstellen
zu ermöglichen.
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Die
Arbeitsstellen 10 sind beispielsweise jeweils mit einem
Fadenwächter 3, einer Fadenabzugseinrichtung 20,
einem mechanischen Fadenspeicher 2 sowie einer Paraffiniereinrichtung 5 ausgestattet.
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Außerdem
verfügen die Arbeitsstellen 10 jeweils über
eine Saugdüse 21, die so ausgebildet ist, dass
ein zum Beispiel nach einem Fadenbruch auf die Kreuzspule 19 aufgelaufener
Faden 17 pneumatisch aufgenommen und der Offenend-Spinnvorrichtung 12 zum
Wiederanspinnen vorgelegt werden kann.
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Wie
in 1 dargestellt, sind der Einzelantrieb 24 für
die Fadenabzugseinrichtung 20, der Einzelantrieb 25 für
die Saugdüse 21, der Einzelantrieb 26 für
den Changierfadenführer 1 sowie der Einzelantrieb 27 für
die Spulenantriebswalze 14 über Steuerleitungen 28–31 an
einen Arbeitsstellenrechner 6 angeschlossen, der seinerseits,
vorzugsweise über ein Bussystem 7, mit einer (nicht
dargestellten) Zentralsteuereinheit der Offenend-Spinnmaschine verbunden
ist.
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Der
erfindungsgemäße mechanische Fadenspeicher 2 weist
zwei stationäre, beispielsweise am Gehäuse der
Paraffiniereinrichtung 5 abgestützte Fadenleitrollen 38, 39 sowie
eine beweglich gelagerte, während des Spinnbetriebes durch
den Faden 17 beaufschlagte Fadenumlenkrolle 36 auf.
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Die
Fadenumlenkrolle 36 ist dabei an einem ersten Blattfederelement 32 angeordnet,
das seinerseits an einem Stellhebel 35 festgelegt ist.
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Das
erste Blattfederelement 32 weist vorzugsweise eine Dicke
d1 von lediglich 0,2 bis 0,3 mm und damit
eine relativ geringe Federkraft auf.
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Das
heißt, beim ersten Blattfederelement 32 handelt
sich um eine relativ weiche Feder.
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Wie
insbesondere aus der 2 ersichtlich, ist am Stellhebel 35 beabstandet
zum ersten Blattfederelement 32 ein zweites Blattfederelement 34 angeordnet,
dessen Dicke d2 mit wenigstens 0,4 mm über
der Dicke der ersten Blattfederelements 32 liegt.
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Die
Federkraft des zweiten Blattfederelements 34 liegt somit
deutlich über der Federkraft des ersten Blattfederelements 32.
Das bedeutet, beim zweiten Blattfederelement 34 handelt
es sich um einer relativ harte Feder.
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An
den Stellhebel 35, der begrenzt drehbar gelagert ist, ist
ein Antrieb, vorzugsweise ein Schubkolbengetriebe 37 angelenkt,
der eine definierte Verlagerung des Stellhebels 35 und
damit wahlweise eine Positionierung der Fadenumlenkrolle 36 in
einer (nicht dargestellten) Anspinnstellung oder in der in 1 dargestellten
Betriebsstellung I ermöglicht.
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Funktion der erfindungsgemäßen
Einrichtung:
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Während
des Spinnbetriebes wird der in der Offenend-Spinnvorrichtung 12 hergestellte
Faden 17 durch die Fadenabzugseinrichtung 20 mit
konstanter Fadenliefergeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung 12 abgezogen
und auf der Spulvorrichtung 18 zu einer zylindrischen Kreuzspule 19 aufgewickelt.
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Die
Kreuzspule 19 ist dabei zwischen den Armen eines Spulenrahmens 8 rotierbar
gelagert und liegt mit ihrer Oberfläche auf der einzelmotorisch
antreibbaren, mit konstanter Drehzahl rotierenden Spulenantriebswalze 14 auf,
die die Kreuzspule 19 über Reibschluss mitnimmt.
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Der
auf die Kreuzspule 19 auflaufende Faden 17 wird
gleichzeitig durch den Changierfadenführer 1 der
Fadenchangiereinrichtung 22 so traversiert, dass er in
sich kreuzenden Lagen auf die Oberfläche der Kreuzspule 19 aufläuft.
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Wenn
keine geeigneten Maßnahmen ergriffen würden, käme
es während des Spulvorganges aufgrund der Fadenchangierung
fortlaufend zu Fadenspannungsänderungen im laufenden Faden 17.
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Das
heißt, bei der Changierung des Fadens 17 in Richtung
der Spulenflanken der Kreuzspule 19 käme es aufgrund
des Anstieges der Fadengeschwindigkeit stets zu einem deutlichen
Fadenspannungsanstieg, während die Fadenspannung abnähme,
wenn der Faden 17 in Richtung der Spulenmitte der Kreuzspule 19 traversiert
und dabei die Fadengeschwindigkeit verringert wird.
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Um
solche Fadenspannungsschwankungen möglichst zu vermeiden,
wird der von der Fadenabzugseinrichtung 20 mit konstanter
Liefergeschwindigkeit vorgelegte Faden 17, bevor er zur
Fadenchangiereinrichtung 22 gelangt, über den
erfindungsgemäßen mechanischen Fadenspeicher 2 geleitet, der
den bei der Fadenchangierung auftretenden unterschiedlichen Fadenlängenbedarf
ausgleicht und dadurch die Fadenspannung nahezu konstant hält.
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Das
heißt, durch Auslenkung wenigstens einer der Blattfederelemente 32 bzw. 34 des
mechanischen Fadenspeichers 2 erfolgt automatisch ein Fadenlängenausgleich.
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Wie
in 1 dargestellt, ist das an einem schwenkbar gelagerten
Stellhebel 35 befestigte erste Blattfederelement 32,
das endseitig mit einer Fadenumlenkrolle 36 ausgestattet
ist, in seiner Betriebsstellung I so im Fadenlaufweg positioniert,
dass der laufende Faden 17 durch die Fadenumlenkrolle 36 etwas
auslenkt und der Faden 17 dabei mit einer von der Federkraft
des ersten Blattfederelements 32 bzw. den Federkräften
der Blattfederelemente 32 und 34 abhängigen
Fadenzugkraft beaufschlagt wird.
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Bei
Kreuzspulen 19, die mit relativ geringer Fadenzugkraft
gewickelt werden, beispielsweise Färbespulen, wird während
des Spulbetriebes lediglich das erste Blattfederelement 32 ausgelenkt,
mit der Folge, dass solche Kreuzspulen 19 mit einer Fadenspannung
gewickelt werden, die zwischen 2 und 3 cN liegt.
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Insbesondere
bei Kreuzspulen 19 mit grobem Garn, die mit einer relativ
hohen Fadenspannung von zum Beispiel > 100 cN gewickelt werden, legt sich das
erste Blattfederelement 32 nach dem Start des Spulprozesses
sofort an das zweite Blattfederelement 34 an, so dass automatisch
die Federkraft beider Blattfederelemente 32, 34 zum
Tragen kommt.
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Auch
in diesem Fall ist während der Spulenreise eine nahezu
konstante, allerdings deutlich höhere Fadenspannung gewährleistet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2454917
C2 [0005]
- - DE 2803378 C2 [0010, 0012]
- - DE 3519945 C2 [0010, 0014]
- - EP 0790208 B1 [0016]