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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bekanntlich werden Kreuzspulen oft mittels so genannter Kreuzspulautomaten hergestellt. Das heißt, auf den Arbeitsstellen derartiger Textilmaschinen werden relativ kleinvolumige Spinnkopse, die beispielsweise auf Ringspinnmaschinen gefertigt wurden, zu großvolumigen Kreuzspulen umgewickelt, wobei das Garn während dieses Umwickelprozesses außerdem auf Unregelmäßigkeiten hin überprüft wird und Garnfehler eliminiert werden.
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Um derartige Kreuzspulen in einem nachfolgenden Arbeitsprozess ordnungsgemäß weiterverarbeiten zu können, müssen die Kreuzspulen unter anderem ein gutes Ablaufverhalten aufweisen, das beispielsweise über die Art der Fadenverlegung bei der Herstellung der Kreuzspule beeinflussbar ist. Bei der Art der Fadenverlegung unterscheidet man dabei insbesondere zwischen zwei Wicklungsarten, der so genannten wilden Wicklung und der so genannten Präzisionswicklung.
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Die beiden vorgenannten Wicklungsarten sind seit langem Stand der Technik und in der Patentliteratur in zahlreichen Schriften relativ ausführlich beschrieben.
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Bei der wilden Wicklung besteht bekanntlich ein festes Verhältnis zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule und der Geschwindigkeit der Fadenchangierung, wodurch der Kreuzungswinkel des Fadens auf der Oberfläche der Kreuzspule konstant gehalten wird. Allerdings wird bei dieser Wicklungsart das Windungsverhältnis, das heißt, die Anzahl der Spulenumdrehungen pro Doppelhub des Fadenführers, mit zunehmendem Kreuzspulendurchmesser kleiner.
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Die Vorteile der wilden Wicklung liegen insbesondere darin, dass verhältnismäßig große, stabile Garnkörper erzeugt werden können, die außerdem eine relativ gleichmäßige Dichte aufweisen.
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Nachteilig bei dieser Wicklungsart ist allerdings, dass, wenn keine zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden, aufgrund der sich ständig ändernden Windungsverhältnisse so genannte Bildwickelzonen auftreten, die das Ablaufverhalten derartiger Kreuzspulen höchst negativ beeinflussen.
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Bei der Wicklungsart Präzisionswicklung besteht ein konstantes Verhältnis zwischen der Spulendrehzahl und der Geschwindigkeit der Fadenchangierung und damit ein festes Windungsverhältnis während der gesamten Spulenreise. Bei dieser Wicklungsart treten keine Bildwickelzonen auf, so dass derartig gewickelte Kreuzspulen ein gutes Ablaufverhalten besitzen.
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Bedingt durch den während der Spulenreise immer kleiner werdenden Fadenkreuzungswinkel ist die Stabilität des Spulenkörpers derartig gewickelter Kreuzspulen allerdings eingeschränkt. Bei solchen Kreuzspulen besteht beispielsweise insbesondere bei relativ großen Spulenkörpern stets die Gefahr, dass beim üblichen ”über-Kopf-Abzug” mehrere, nebeneinanderliegende Fadenlagen gleichzeitig vom Spulenkörper abgezogen werden. Das bedeutet in der Praxis, dass in der Wicklungsart Präzisionswicklung keine Kreuzspulen mit einem großen Durchmesser gewickelt werden können. Außerdem besteht bei Kreuzspulen, die in der Wicklungsart Präzisionswicklung gewickelt sind, oft die Gefahr, dass die inneren Fadenlagen durch die äußeren Fadenlagen etwas aus dem Spulenkörper herausgedrückt werden, was zu so genannten ”Blumenkohlspulen” führt, die anschließend kaum verkäuflich sind.
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Um die Vorteile der beiden vorgenannten Wicklungsarten zu kombinieren und gleichzeitig deren Nachteile zu eliminieren, wurde in der Vergangenheit deshalb außerdem die so genannte Stufen-Präzisionswicklung entwickelt.
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Bei der Stufen-Präzisionswicklung wird die Kreuzspule fertigungstechnisch in radial übereinander angeordnete Einzelspulen unterteilt, wobei jede Einzelspule in der Wicklungsart Präzisionswicklung erstellt ist, das heißt, bei solchen Spulen nimmt der Kreuzungswinkel innerhalb der Einzelspulen jeweils ab.
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Obwohl die Stufen-Präzisionswicklung die Vorteile der Präzisionswicklung und der wilden Wicklung vereinigen soll, stellen insbesondere die zwischen den Einzelspulen vorhandenen, zum Teil erheblichen Sprünge des Spulverhältnisses eine Diskontinuität im Spulenaufbau derartiger Kreuzspulen dar, was bei der Weiterverarbeitung solcher Kreuzspulen oft als nachteilig empfunden wird.
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Im Zusammenhang mit der Herstellung von als Kreuzspulen ausgebildeten Färbespulen ist außerdem seit langem das Problem bekannt, dass solche Färbespulen oft nicht gleichmäßig durchgefärbt werden, das heißt, derartige Färbespulen weisen insbesondere im Bereich ihrer auf der Spulenhülse liegenden inneren Fadenlagen oft relativ markante Farbunterschiede auf. Da sich solche Farbunterschiede bei der weiteren Verarbeitung der Färbspulen höchst negativ auswirken, sind bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, mit denen das vorstehend genannte Problem gemindert werden soll.
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Es ist beispielsweise bereits vorgeschlagen worden, die Färbespulen insgesamt möglichst welch zu wickeln, das heißt, bei der Herstellung der Kreuzspulen mit einem relativ großen Kreuzungswinkel zu arbeiten, was bekanntlich zur Herstellung von Kreuzspulen niedriger Dichte führt, die gut und gleichmäßig durchgefärbt werden können. Solche verhältnismäßig weichen Kreuzspulen verfügen allerdings, bezogen auf ihren Durchmesser, jeweils über relativ wenig Garnmasse, was wiederum dazu führt, dass bei solchen weich gewickelten Färbespulen der erforderliche Einsatz an Färbeflotte pro Kilogramm Garn recht hoch ist. Das heißt, die Herstellung solcher relativ weich gewickelter Färbespulen hat insbesondere den Nachteil, dass die Färbekosten verhältnismäßig hoch sind. Ein weiterer bekannter Vorschlag sieht vor, die Färbespulen jeweils mit einer so genannten Polsterwicklung zu versehen, die später wieder von den Färbespulen entfernt wird.
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Durch die
DE 10 2006 016 997 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Herstellen von Färbespulen bekannt, bei dem zum Schutze der inneren Fadenlagen einer Kreuzspule zunächst eine Polsterwicklung auf die Spulenhülse aufgebracht wird, die den Hülsenmantel über den Fadenchangierbereich hinweg abdeckt und die nach dem Färbeprozess als Verlust entsorgt wird. Bei diesem bekannten Verfahren wird nach dem Aufspulen der Polsterwicklung, die mit einem konstantem Windungsverhältnis, also in der Wicklungsart Präzisionswicklung erstellt wird, zum Aufspulen der eigentlichen Fadenlagen der Färbespule auf ein anderes Wicklungsverfahren, vorzugsweise auf wilde Wicklung umgeschaltet.
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Das insgesamt relativ umständliche und keineswegs kostenneutrale Aufbringen einer zusätzlichen Polsterlage, die nach dem Färbeprozess als Materialverlust abgeschrieben werden muss, konnte sich im Zusammenhang mit der Herstellung von Färbespulen in der Praxis bislang nicht durchsetzen.
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Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das eine kostengünstige Herstellung von als Kreuzspulen ausgebildeten Färbespulen ermöglicht, wobei insbesondere sichergestellt werden soll, dass die auf die erfindungsgemäße Weise erstellten Kreuzspulen beim nachfolgenden Färbeprozess gleichmäßig durchgefärbt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem zu Beginn der Spulenreise zunächst in der Wicklungsart wilde Wicklung mit einem ersten, relativ großen Kreuzungswinkel gewickelt und beim Erreichen eines vorgebbaren Durchmessers der Färbespule auf einen zweiten, kleineren Kreuzungswinkel umgeschaltet und dabei in der Wicklungsart wilde Wicklung weitergespult wird, hat nicht nur den Vorteil, dass auf einfache Weise Kreuzspulen erzeugt werden können, die im Bereich der kritischen inneren Fadenlagen, das heißt, im Bereich der Fadenlagen, die die perforierte Färbespulenhülse umwickeln, eine relativ geringe Dichte aufweisen und damit gut Färbeflotte durchlassend sind, sondern derartig hergestellte Kreuzspulen weisen aufgrund ihres zweiten, kleineren Kreuzungswinkels insgesamt eine relativ hohe Dichte auf, was sich sehr positiv auf den Verbrauch von Färbeflotte pro Kilogramm Garn auswirkt. Das bedeutet, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auf relativ einfache Weise kostengünstig Färbespulen herstellen, die sich einerseits durch ein hohes Garngewicht auszeichnen und die anderseits gleichmäßig durchgefärbt sind.
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Wie im Anspruch 2 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform vorgesehen, dass bei der Herstellung der Kreuzspulen zunächst jeweils mit einem ersten, großen Kreuzungswinkel gestartet wird, dessen Wert bei > 40 Grad liegt. Durch einen solchen ersten, großen Kreuzungswinkel, dessen Optimalwert, wie im Anspruch 3 dargelegt, vorzugsweise bei 42 Grad liegt, kann sichergestellt werden, dass die inneren Fadenlagen der Kreuzspule einerseits gleichmäßig und andererseits relativ weich gewickelt werden und damit beim Färbeprozess, bei dem insbesondere über die Spulenhülse Färbeflotte in die Kreuzspule eindringt, problemlos umspült und durchspült werden können. Das heißt, die relativ geringe Dichte der Kreuzspule in diesem an sich etwas kritischen Bereich stellt sicher, dass die Färbeflotte zuverlässig auch in die anschließenden äußeren Fadenlagen der Kreuzspule eindringt und das Garn auch in diesen Bereichen gleichmäßig umspült und einfärbt.
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Gemäß Anspruch 4 ist des Weiteren vorgesehen, dass beim Erreichen eines Kreuzspulendurchmessers zwischen 75 und 85 mm, vorzugsweise, wie im Anspruch 5 beschrieben, beim Erreichen eines Kreuzspulendurchmessers von 80 mm, von dem ersten, relativ großen Kreuzungswinkel auf den zweiten, deutlich kleineren Kreuzungswinkel umgeschaltet wird. Durch dieses beim Erreichen eines vorgebbaren Durchmesserbereiches bzw. eines exakt vorgebbaren Durchmessers der Kreuzspule erfolgende Umschalten der Fadenchangiereinrichtung auf einen zweiten, kleineren Kreuzungswinkel wird sichergestellt, dass die Kreuzspule von diesem Zeitpunkt an, das heißt, nach dem Abschluss des Wickelns der oft etwas kritischen inneren Fadenlagen, gleichmäßig mit einer verhältnismäßig hohen Dichte gewickelt wird.
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Diese relativ hohe Dichte der Kreuzspule führt zu einem verhältnismäßig großen Garngewicht der fertigen Färbespule und wirkt sich entsprechend günstig auf die Herstellungskosten der Färbespulen aus.
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Wie im Anspruch 6 beschrieben, liegt die Größe des zweiten, kleineren Kreuzungswinkels, vorteilhafterweise zwischen 30 und 35 Grad, insbesondere, wie sowohl Laborversuche und praktische Versuche ergeben haben, vorzugsweise bei 32 Grad (Anspruch 7).
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Durch einen solchen, zweiten, kleineren Kreuzungswinkel, der bis zum Ende der Spulenreise der Kreuzspule beibehalten wird, wird gewährleistet, dass die Färbespule insgesamt einen vorteilhaften Spulenaufbau mit einer relativ hohen Spulendichte aufweist. Das heißt, die fertig gewickelte Kreuzspule weist über einen weiten Bereich ihres Wickelkörpers eine nahezu konstante Dichte auf, was sich beim nachfolgenden Färbeprozess vorteilhaft auswirkt. Aufgrund der durch die Wicklungsart wilde Wicklung erzielbare nahezu konstante Dichte des überwiegenden Teils des Garnkörpers der Kreuzspule ist beim anschließenden Färbeprozess auch ein problemloses, gleichmäßiges Durchfärben der gesamten Garnmasse der Kreuzspule sichergestellt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer Spulvorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,
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2 schematisch eine Kreuzspule zu Beginn ihrer Spulenreise, mit einem ersten, relativ großen Kreuzungswinkel α sowie der Wicklungsart wilde Wicklung,
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3 die Kreuzspule gemäß 2 zum einem späteren Zeitpunkt ihrer Spulenreise beim Erreichen eines vorgegebenen Durchmessers d, mit einem zweiten, kleineren Kreuzungswinkel α1 sowie der Wicklungsart wilde Wicklung,
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4 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Kreuzspule am Ende ihrer Spulenreise.
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In 1 ist schematisch, in Seitenansicht, eine insgesamt mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnete Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel ein Kreuzspulautomat, dargestellt. Derartige Kreuzspulautomaten besitzen üblicherweise zwischen ihren (nicht dargestellten) Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen 2, auf denen, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, auf Ringspinnmaschinen gefertigte Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11, im Ausführungsbeispiel zu Färbespulen, umgespult werden.
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Die Kreuzspulen 11 werden nach ihrer Fertigstellung, zum Beispiel durch Verschwenken des Spulenrahmens 18 um die Schwenkachse 19, auf eine maschinenlange Kreuzspulen-Transporteinrichtung 21 überführt und zu einer maschinenendseitig angeordneten (nicht dargestellten) Spulenverladestation oder dergleichen transportiert, von wo aus sie zu einer Färbestation überstellt werden.
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Derartige Kreuzspulautomaten 1 weisen oft eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf. Innerhalb dieser Logistikeinrichtung laufen, auf Transporttellern 8 in vertikaler Ausrichtung festgelegt, Spinnkopse 9 beziehungsweise Leerhülsen 34 um. Von diesem an sich bekannten Spulen- und Hülsentransportsystem 3 sind in 1 lediglich die Kopszuführstrecke 4, die reversierend antreibbare Speicherstrecke 5, eine der zu den Arbeitsstellen 2 führenden Quertransportstrecken 6 sowie die Hülsenrückführstrecke 7 dargestellt. Wie angedeutet, werden die angelieferten Spinnkopse 9 in einer der Abspulstellungen 10, die sich jeweils im Bereich der Quertransportstrecken 6 befinden, umgespult.
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Wie des Weiteren bekannt, verfügen die einzelnen Arbeitsstellen 2 zu diesem Zweck über verschiedene Einrichtungen, die ein ordnungsgemäßes Umspulen ermöglichen, und die in 1 schematisch dargestellt sind. Der vom Spinnkops 9 zur Kreuzspule 11 laufende Faden, der auf seinem Weg zur Kreuzspule 11 beispielsweise einen Unterfadensensor 22, eine Fadenspanneinrichtung 14, einen Fadenreiniger 15 mit einer Fadenschneideinrichtung 17 sowie einen Fadenzugkraftsensor 20 durchläuft, ist beispielsweise mit der Bezugszahl 30 gekennzeichnet. Solche Arbeitsstellen 2 vertilgen außerdem jeweils über eine pneumatisch arbeitende Fadenspleißeinrichtung 13, eine schwenkbar gelagerte Saugdüse 12 sowie ein schwenkbar gelagertes Greiferrohr 27. Außerdem weisen derartige Arbeitsstellen 2 eine insgesamt mit der Bezugszahl 24 gekennzeichnete Spulvorrichtung mit einem Spulenrahmen 18 auf, der um eine Schwenkachse 19 beweglich gelagert ist. Der Spulenrahmen 18 kann zur Fertigung konischer Kreuzspulen außerdem um eine (schematisch dargestellte) zweite Schwenkachse 25 gedreht werden. Zur Changierung des Fadens 30 während des Spulprozesses ist des Weiteren eine Fadenchangiereinrichtung 28 vorgesehen.
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Eine solche in
1 nur angedeutete und beispielsweise in der
DE 199 60 024 A1 relativ ausführlich beschriebene Fadenchangiereinrichtung
28 besteht im Wesentlichen aus einem fingerartig ausgebildeten Fadenführer
29, der, durch einen elektromechanischen Antrieb
31 beaufschlagbar, den Faden
30 zwischen den beiden Stirnflächen der rotierenden Kreuzspule
11 traversiert. Der Faden
30 gleitet dabei während seiner kreuzweisen Verlegung durch den Fadenführer
29 vorzugsweise auf einem Führungslineal
32. Während des Spulprozesses liegt die über ihre Hülse
23 zwischen Hülsenaufnahmetellern des Spulenrahmens
18 gehaltene Kreuzspule
11 auf einer Walze
26. Die Walze
26 ist dabei entweder als einzelmotorisch angetriebene Spulenantriebswalze ausgebildet, die die Kreuzspule
11 über Reibschluss mitnimmt oder als antriebslose Stützwalze, die von der Kreuzspule rotiert wird. Im zweiten Fall wird die Kreuzspule
11 durch einen (nicht dargestellten) zum Beispiel in den Spulenrahmen
18 integrierten, drehzahlregelbaren Elektromotor angetrieben und nimmt dann die Stützwalze über Reibschluss mit.
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Die 2, 3 und 4 zeigen eine in einem nachfolgenden Färbeprozess fertigzustellende, als Kreuzspule gewickelte Färbespule 11 während ihrer Herstellung zu verschiedenen Zeitpunkten ihrer Spulenreise.
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In 2 ist die Situation einer nach dem erfindungsgemäßen Wicklungsverfahren erstellten Färbespule 11 zu Beginn ihrer Spulenreise gezeigt.
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Wie dargestellt, wird der Faden 30 zu Beginn der Spulenreise unter einem ersten relativ großen Kreuzungswinkel α auf die Hülse 23 aufgewickelt, wobei das Aufspulen des Fadens in der Wicklungsart wilde Wicklung erfolgt. Die Größe dieses Kreuzungswinkels α beträgt in diesem Wicklungsbereich vorteilhafterweise über 40 Grad, vorzugsweise, wie angedeutet, 42 Grad.
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Sobald die Kreuzspule, wie in 3 dargestellt, einen vorgebbaren Durchmesserbereich bzw. einen vorgebbaren Durchmesser d, zum Beispiel 80 mm, erreicht hat, schaltet die Fadenchangiereinrichtung 28 auf einen zweiten, kleineren Kreuzungswinkel α1 um, dessen Größe vorteilhafterweise zwischen 30 und 35 Grad, vorzugsweise 32 Grad beträgt, wobei die Wicklungsart wilde Wicklung beibehalten wird.
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Die Kreuzspule 11 wird in der Wicklungsart wilde Wicklung mit dem zweiten, kleineren Kreuzungswinkel α1 weitergespult, bis die Kreuzspule 11, wie in 4 dargestellt, ihren endgültigen Durchmesser D erreicht hat.
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Wie in der Beschreibungseinleitung bereits dargelegt, weist das erfindungsgemäße Verfahren verschiedene Vorteile auf. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können beispielsweise nicht nur relativ problemlos Färbespulen hergestellt werden, da die als Grundlage dienenden Kreuzspulen 11 aufgrund ihres ersten relativ großen Kreuzungswinkels α im Kernbereich eine verhältnismäßig geringe Dichte aufweisen und dadurch gut durchzufärben sind, sondern solche Färbespulen weisen aufgrund ihres zweiten, deutlich kleineren Kreuzungswinkel α1, der im überwiegenden Bereich des Garnkörpers der Kreuzspule 11 zum Einsatz kommt, auch eine relativ hohe Materialmasse auf, mit der Folge, dass die Färbekosten solcher Färbespulen recht günstig sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll nicht auf das in den Zeichnungen beschriebene Ausführungsbeispiel, insbesondere nicht auf das Umspulen von Spinnkopsen mittels eines Kreuzspulautomaten, beschränkt sein. Auch beim Wickeln von Kreuzspulen zum Beispiel auf Offenend-Spinnmaschinen kann der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft sein, wenn diese Kreuzspulen später zu Färbespulen gefärbt werden sollen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006016997 A1 [0015]
- DE 19960024 A1 [0036]
