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Die Erfindung betrifft eine Spinnereimaschine zum Aufwickeln von Faserbändern zu Wattewickeln, mit einer Wickeleinheit zur Bildung eines Wattewickels.
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Diese Spinnereimaschinen werden benötigt, um die Wattewickel für die Kämmmaschinen herzustellen, bei denen die Kurzfasern ausgekämmt und das entstehende Faserband in einer Kanne abgelegt wird. Zur Herstellung der Wattewickel wird eine Wickelmaschine verwendet, bei der aus einer Vielzahl von Faserbändern ein Wattewickel auf einer Wickelhülse hergestellt wird. Dazu ist es notwendig, an der Wickelmaschine eine Vielzahl von Wickelhülsen bereit zu stellen, damit diese möglichst automatisch und kontinuierlich Wattewickel produzieren kann. Die fertigen Wattewickel werden mit einem Transportwagen zur Kämmmaschine gebracht und von dieser die leeren Wickelhülsen von den fertig gekämmten Wattewickeln zurück zur Wickelmaschine transportiert. Es findet damit ein permanenter Transport von Wickelhülsen in der Kämmerei statt, der nicht nur aufwendig ist, sondern einen kontinuierlichen Prozess der Wickelherstellung und des Kämmens nicht zulässt. Außerdem ist die Mechanik der Hülsenzuführung bei den Wickelmaschinen störungsanfällig und sehr aufwändig.
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Aus der
DE 19846915 A ist es bekannt, das Zuführen von leeren Hülse in den Walzenspalt einer Wickelmaschine auf mechanischem Wege zu gestalten. Die hierzu vorgesehene Vorrichtung ist kompliziert. Der Abgabestelle der Wickel ist ein quer zur Ausgaberichtung der Wickel fahrbarer Wagen zugeordnet, der mit einer unteren Aufnahme für die leeren Hülsen versehen ist. Die Aufnahme für die leeren Hülsen ist in einzelne Aufnahmemulden unterteilt, die quer zu den Längsachsen der aufgelegten Hülsen einzeln schwenkbar gelagert sind. Es sind Mittel vorgehen, z. B. Druckzylinder, um die auf den Walzen zwischengespeicherten Hülsen einzeln zu der wickelbildenden Vorbereitungsmaschine zu überführen. Die Vorrichtung ist sehr aufwendig, da mehrgliedrige Mechanismen zur Aufnahme, Transport und Zuführung der leeren Hülse in den Walzenspalt vorhanden sind.
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Die
DE 102010048414 A1 beschreibt eine Wickelmaschine mit einer seitlichen Zuführung der leeren Wickelhülsen in den Wickelspalt. Die seitliche Zuführung weist vor der Zuführmechanik eine geneigte Rampe auf, die gleichzeitig als Magazin für mehrere Wickelhülsen dient.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spinnereimaschine zum Wickeln von Faserbändern zu schaffen, die keine Wickelhülsen benötigen.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Lehre nach Anspruch 1; weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
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Gemäß der technischen Lehre nach Anspruch 1 umfasst die Spinnereimaschine zum Aufwickeln von Faserbändern zu Wattewickeln eine Wickeleinheit zur Bildung eines Wattewickels.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wattewickel ohne Wickelhülse mittels einer Wickelhilfe gebildet wird, die das Faserband kreis- oder bogenförmig umlenkt.
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Der Verzicht auf die Wickelhülse stellt eine enorme logistische Erleichterung für die Kämmerei dar, da der ständige Hin- und Hertransport der Wickel entfallen kann und damit eine automatisierte Kämmerei leichter realisierbar ist. Die Bildung des Wattewickels wird durch die bekannte Wickeleinheit mit den zwei Wickelwalzen oder dem umlaufenden Riemen ermöglicht, die mit einer Wickelhilfe zusammenwirken, um den runden Wattewickel zu bilden. Hierzu muss die Wickelhilfe so gestaltet sein, dass die Faserbänder im Kreis oder Bogen umgeleitet werden, um so den Anfang des Wattewickels zu bilden.
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Das kann mit einer dritten Wickelwalze erfolgen, die zusammen mit den Wickelwalzen der Wickeleinheit einen Wickelbereich bilden, in dem der Wattewickel hergestellt wird. Dabei gewährleistet jede Wickelwalze eine entsprechende Umlenkung und Umformung der Faserbänder in Richtung der nächten Wickelwalze.
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Alternativ kann die Wickelhilfe auch als dritte und vierte Wickelwalze ausgebildet sein, die zusammen mit den Wickelwalzen der Wickeleinheit einen Wickelbereich bilden, in dem der Wattewickel hergestellt wird.
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Bevorzugt kann die mindestens eine Wickelwalze der Wickelhilfe mit einer regelbaren Last auf den Wattewickel einwirken. Über die regelbare Last, die als Druckbelastung auf den zu bildenden Wattewickel einwirken kann, wird die Qualität des Wattewickels bestimmt. Hierzu zählen beispielsweise die Haarigkeit, das Abrollverhalten und die Gleichmäßigkeit des Wattewickels. Dabei ist die Wickelwalze aus dem Wickelbereich heraus verfahrbar, um sich der Größe des entstehenden Wattewickels anzupassen.
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Zu einer weiteren Verbesserung führt die verfahrbare Anordnung der Wickelwalzen der Wickelhilfe, um einen ausreichenden Spalt zur Entfernung oder Freigabe des Wattewickels nach seiner Fertigstellung zu bilden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens eine zusätzliche Wickelhilfe seitlich in den Wickelbereich zwischen den Wickelwalzen ein- und ausfahrbar angeordnet ist. Damit kann das Faserband insbesondere am Anfang der Wickelbildung leichter geführt werden, und das Faserband läuft nicht aus dem Wickelbereich heraus.
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Dabei kann die zusätzliche Wickelhilfe als Führungsblech (9) ausgebildet sein, das zumindest teilweise gerundet ist und aus Aluminium, Stahlblech oder Kunststoff herstellbar ist.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Wickelhilfe als mindestens ein Dorn ausgebildet sein, der zumindest teilweise seitlich im Bereich des Wickelbereiches zwischen den Wickelwalzen ein- und ausfahrbar angeordnet ist. Der Dorn übernimmt dabei die Funktion einer „Dauerhülse“, wobei der Dorn fest mit der Wickelmaschine verbunden ist und zumindest teilweise in den Wickelbereich seitlich ein- und ausfahrbar angeordnet ist. Auch in dieser Ausführungsform kann es hilfreich sein, mit einer zusätzlichen Wickelhilfe in Form eines Führungsbleches zu arbeiten, um den Anfang des Faserbandes leichter um den oder die Dorne zu wickeln.
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Um den Wattewickel zu fixieren, kann der oder die Dorne konisch ausgebildet sein. Ohne großen Kraftaufwand ist damit ein Lösen des oder der Dorne vom fertigen Wattewickel möglich.
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Alternativ oder ergänzend können der oder die Dorne mindestens ein Spreizelement aufweisen, um den Wattewickel zu fixieren. Nach Beendigung des Wickelvorganges fahren die Spreizelemente ein, der oder die Dorne werden aus dem Wickelbereich herausgezogen und der Wattewickel freigegeben.
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Damit die Dorne die Funktion einer Dauerhülse übernehmen können, ist vorgesehen, dass der oder die Dorne drehbar angeordnet sind, oder dass zumindest deren Oberfläche bzw. Außenumfang drehbar ist.
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Durch eine Verrastung der Dorne miteinander an ihren Enden im Bereich des Zwickels wird eine hohe Stabilität erreicht, so dass die Dorne sehr leicht und mit geringer Steifigkeit herstellbar sind.
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In der Praxis hat es sich als ratsam erwiesen, die Dorne zumindest teilweise mit einer elastischen Manschette zu ummanteln, damit sich die Fasern nicht an den Spalten der beweglichen Bauteile festsetzen und beim Auswerfen des Wattewickels der Anfang des Wattewickels nicht wieder auflöst oder abrollt.
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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert:
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1 eine schematische Darstellung einer Wickelmaschine nach dem Stand der Technik;
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2a, 2b eine schematische Darstellung eines ersten und zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles;
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3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine in einer weiteren Ausführungsform;
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4a, 4b eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform nach 3.
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In 1 ist eine Wickelmaschine 1 nach dem Stand der Technik dargestellt, wie sie beispielsweise in der Kämmereivorbereitung in der Textilindustrie verwendet wird. Mehrere Faserbänder 3, die aus natürlichen oder synthetischen Fasern bestehen können, werden über Kannen der Wickelmaschine 1 zugeführt und in einem nicht dargestellten Streckwerk vergleichmäßigt. Die Faserbänder 3 werden weiter über einen Einlaufbereich 2 zu mehreren Druckwalzen 4a–4c geleitet, die die Faserbänder 3 in den Einzugsbereich zwischen zwei Wickelwalzen 5a, 5b und einer Wickelhülse 6 zur Herstellung eines Wattewickels leiten. Im oder am Einlaufbereich 2 kann ein Vorverdichter 8 angeordnet sein, der das Faserband 3 vergleichmäßigt. Nicht dargestellt sind die im Einlaufbereich 2 angeordneten Tischkalander, das vor dem Tischkalander angeordnete Streckwerk sowie das vor der Wickelmaschine 1 angeordnete Gatter. Alternativ kann der Wattewickel auch innerhalb eines endlos umlaufenden Bandes oder zwischen einem oder zwei Wickelwalzen und einem umlaufenden Band hergestellt werden.
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In 2a ist eine erfindungsgemäße Wickelmaschine mit den Wickelwalzen 5a und 5b dargestellt, sowie mit einer weiteren Wickelwalze 5c, die als Wickelhilfe dient. Nach diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen wird der Wattewickel ohne Wickelhülse gebildet. Das Faserband 3 läuft bei der Bildung des Wattewickels in Materialflussrichtung 7 in den Einlaufbereich 2 zwischen die sich im Uhrzeigersinn drehenden Wickelwalzen 5a und 5c ein. Damit das Faserband 3 nicht an der Wickelwalze 5c hängen bleibt, können ein oder zwei Führungsbleche 9 als weitere Wickelhilfe das Faserband 3 aufnehmen und in Richtung Wickelwalze 5b leiten. Die Führungsbleche 9 können seitlich, parallel zu den Achsen der Wickelwalzen 5a–5c, ganz oder nur teilweise in den Wickelbereich 17 bzw. Zwickel eingeführt werden. Durch die Drehung der Wickelwalze 5b, die sich ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht, wird das Faserband 3 hoch in Richtung Wickelwalze 5a gerissen, wodurch eine erste Rolle eines Wattewickels entsteht. Mit zunehmendem Durchmesser des Wattewickels bewegt sich die Wickelwalze 5a unter Last senkrecht nach oben und vergrößert damit den Wickelbereich 17, in dem der Wattewickel anwächst. Nach der Bildung der ersten Rolle eines Wattewickels mit einigen Umdrehungen können die Führungsbleche 9 wieder seitlich aus dem Wickelbreich 17 zwischen den Wickelwalzen 5a, 5b, 5c entfernt werden, die insbesondere den Anwickelvorgang unterstützen sollen. Die Bewegung der Wickelwalze 5a senkrecht nach oben zur Vergrößerung des Wickelbereiches 17 erfolgt unter einer regelbaren Last, damit der Wattewickel die notwendige Härte und Kompaktheit bekommt. Nach dem Abreißen der Watte, beispielsweise durch Stoppen von mindestens einer der vorgelagerten Druckwalzen aus 1, verfährt die obere Wickelwalze 5a in eine Endstellung, in der sie keinen Druck mehr auf den Wattewickel ausübt und den Spalt zwischen den Wickelwalzen 5a und 5b freigibt. Durch Weiterdrehen der Wickelwalzen 5b und 5c wird der Wattewickel aus der Wickelmaschine ausgeworfen. Die Führungsbleche 9 können wieder seitlich einfahren und die obere Wickelwalze 5a verfährt wieder zurück in die Anfangsposition, in der die Wickelbildung beginnt. Je nach zu verarbeitendem Material kann bei den Ausführungsbeispielen der 2a und 2b auf die Führungsbleche 9 auch verzichtet werden
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In dem Ausführungsbeispiel der 2b sind vier Wickelwalzen 5a bis 5d angeordnet, die ebenfalls zusammen einen Wickelbereich 17 bilden und sich alle im Uhrzeigersinn drehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wickelwalzen 5b und 5d als Wickelhilfe ausgebildet, um einen Wattewickel ohne Wickelhülse zu bilden. Auch hier können ein oder zwei Führungsbleche 9 als zusätzliche Wickelhilfe seitlich in den Wickelbreich 17 eingeführt werden, die damit verhindern, dass das Faserband 3 sich ausschließlich um die Wickelwalze 5d bewegt. Die beiden oberen Wickelwalzen 5a und 5b bewegen sich senkrecht unter Last nach oben, um den Wickelbereich 17 mit größer werdendem Wattewickel zu vergrößern. Ist der Wattewickel mit der gewünschten Wattenlänge fertig gewickelt, können beide oberen Wickelwalzen 5a und 5b nach oben verfahren, einen Spalt zum Auswurf des Wattewickels freigeben, worauf der Wattewickel durch die Drehung der Wickelwalzen 5c und 5d aus der Wickelmaschine gefördert wird.
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In der 3 ist ein Wattewickel 15´ bereits auf einer Transportvorrichtung 20 abgelegt worden. Zur Vorbereitung wurde das Faserband 3 zwischen den Druckwalzen 4b und 4c abgerissen, indem die Wickelwalzen 5a und 5b weiter drehen und beispielsweise die Druckwalzen 4b und 4c sehr schnell angehalten werden. Alternativ ist ein Abreißen des Faserbandes 3 auch zwischen den Druckwalzen 4c und der Wickelwalze 5a möglich. Weiter ist hier einer von zwei Schlitten 10 zu erkennen, die entlang einer beidseitig an dem Maschinengehäuse angeordneten Führung 12 schräg verfahrbar sind. Der bzw. die Schlitten 10 werden mittels mindestens eines Zylinders 13, beispielsweise eines Pneumatikzylinders, entlang der Führung 12 verfahren. Jeder Schlitten 10 weist einen eigenen Wickelteller 14a, 14b auf, die aufeinander zu oder voneinander weg verfahrbar sind und dabei eine seitliche Begrenzung für den zu bildenden Wattewickel 15 darstellen. An dem oder den Schlitten 10 ist ein ganzer oder jeweils ein halber Dorn 11a angeordnet, der bzw. die vor die Wickelwalzen 5a, 5b ausgefahren werden können, um eine Wickelhilfe als Ersatz für die Wickelhülse zu bilden. Der oder die Dorne 11a, 11b können vollständig aus dem Wickelbereich 17 zurückgezogen werden, nachdem der Wattewickel gebildet wurde und ausgeworfen werden soll. Die Dorne 11a, 11b bzw. zumindest deren Oberfläche bzw. deren Außendurchmesser sind drehbar gelagert. Zum Ein- und Ausfahren der Dorne 11a, 11b in den Zwickel durchdringen diese die Wickelteller 14 zentrisch.
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Zu Beginn des Wickelvorganges wird bzw. werden die Dorne 11a, 11b in den Wickelbereich 17 ausgefahren und verfahren mit den Wickeltellern 14 und dem Schlitten 10 nach schräg unten in Arbeitsposition. Neues Faserband 3 wird über die Druckwalzen 4a, 4b, 4c in den Zwickel zwischen die Wickelwalzen 5a, 5b und den Dornen 11a, 11b eingeführt, so dass der Wickelvorgang durch Drehen der Wickelwalzen 5a, 5b starten kann. Während des Wickelvorganges zieht der Zylinder 13 den bzw. die Schlitten 10 entlang der Führung 12 nach unten, um so einen statischen oder einen entsprechend der zu erreichenden Wickelqualität dynamischen Wickeldruck aufzubauen. Dabei wird der Wattewickel 15 mit den Dornen 11a, 11b gegen die Wickelwalzen 5a, 5b gezogen.
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Nach einer vorgegebenen Länge von beispielsweise 300 bis 400 m werden die Faserbänder 3 im Bereich der Druckwalzen 4a, 4b, 4c bzw. der Wickelwalze 5a abgerissen. Der Wattewickel 15 wird weiter durch die Dorne 11a, 11b gehalten. Der Wattewickel 15 kann durch Zurückfahren der Dorne 11a, 11b und Drehen der Wickelwalze 5b aus der Wickelmaschine befördert werden. Alternativ kann der Schlitten 10 mit den Wickeltellern 14 und dem Wattewickel 15 aus dem Wickelbereich 17 der Wickelwalzen 5a, 5b entlang der Führung 12 in eine Ablageposition gefahren werden, die sich oberhalb einer Aufnahme einer Transportvorrichtung 20 befindet. In dieser Ablageposition fahren die Dorne 11a, 11b auseinander und lassen den Wattewickel 15 in eine Aufnahme der Transportvorrichtung 20 fallen.
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In der 4a ist eine vereinfachte Draufsicht entlang der Schnittlinie A-B auf die Wickelwalzen 5a, 5b mit den Dornen 11a, 11b und den Wickeltellern 14a, 14b dargestellt. Aus Gründen der Vereinfachung wurde auf die Darstellung der zugehörigen Bauteile wie Schlitten 10, Führung 12, Maschinengehäuse etc. verzichtet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wickelhilfe in Form von zwei Dornen 11a, 11b ausgestaltet, die jeweils eine konische Form aufweisen und eine Neigung von 1° bis 20° aufweisen können. Dabei ist die Neigung so angeordnet, dass die Dorne 11a, 11b im Bereich der Wickelteller 14a, 14b den größeren Durchmesser aufweisen und damit beim Zurückfahren aus dem Wickelbereich 17 den Wattewickel leicht freigeben können. Aufgrund der Neigung bzw. konischen Form der Dorne 11a, 11b wird der zu bildende Wattewickel durch die Dorne 11a, 11b gespannt, und nicht durch die Wickelteller 14a, 14b. Die Dorne können leichter ausgeführt werden und erhalten eine größere Stabilität, wenn sie an ihren Enden miteinander komplementär mittels Nut und Zapfen verrasten können. Die Außenfläche der Dorne 11a, 11b ist dabei drehbar gelagert. Weiterhin können die Dorne 11a, 11b seitlich aus den Wickeltellern 14a, 14b heraus gefahren werden und damit den Wickelbereich 17 zwischen den Wickelwalzen 5a und 5b vollständig freigeben.
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In dem Ausführungsbeispiel der 4b sind die Dorne 11a, 11b zylindrisch ausgebildet und weisen Spreizelemente 16 auf, die mittels Druckbeaufschlagung oder mechanisch ein- und ausfahren können und dabei den Wattewickel freigeben oder klemmen können. Damit sich die Fasern nicht in den Spalten der Bauteile verklemmen, ist vorgesehen, die Dorne 11a, 11b zumindest im Bereich der Spreizelemente 16 mit einer Gummimanschette zu umgeben, die fest an den Dornen 11a, 11b angeordnet ist. Statt der mechanisch oder druckbetätigten Spreizelemente 16 können auch Rippen verwendet werden, die in axialer Richtung der Dorne 11a, 11b elastisch sind und beispielsweise bei einem Herausfahren der Dorne 11a, 11b nachgeben, in radialer Richtung aber feststehend sind.
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Je nach Maschinenkonfiguration kann es auch sinnvoll sein, nur mit einem Dorn 11a oder 11b einseitig eine Wickelhilfe zu bilden.
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Um die Wickelmaschine schmal zu bauen, kann in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, die Dorne 11a, 11b als Wickelhilfe nur teilweise in den Wickelbereich zwischen den Wickelwalzen 5a, 5b einzuführen, wobei sich die Dorne 11a, 11b in der Mitte nicht berühren und dann auch nicht abstützen.
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Bei der Wickelmaschine 1 mit einer Wickeleinheit, die als umlaufender Riemen ausgebildet ist, kommt ausschließlich die Wickelhilfe mit den ein- und ausfahrbaren Dornen nach den Ausführungsbeispielen der 3 bis 4b sowie die weitere Wickelhilfe mit den Führungsblechen zum Einsatz.
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In der Ausführung der Wickelmaschine 1 mit einer Wickeleinheit, die aus zwei Wickelwalzen besteht, können alle hier beschriebenen Ausführungsformen einer Wickelhilfe eingesetzt werden.
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In allen zuvor genannten Ausführungen kann ein Führungsblech 9, dass seitlich in den Wickelbereich 17 zwischen den Wickelwalzen 5a, 5b einfahrbar ist, den Wickelvorgang zumindest am Anfang unterstützen.
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Da die Kämmmaschinen vollständig auf die Verwendung von Wattewickel mit Wickelhülsen ausgelegt sind, muss auch hier eine Änderung erfolgen, um die hülsenlosen Wattewickel im Endstadium des Abwickelns verwendbar zu machen. Bisher wurden die Wattewickel auf zwei parallel zueinander angeordnete Rollen aufgelegt, deren Abstand so ausgelegt war, dass auch die Wickelhülsen von ihnen getragen werden konnten. Da ohne Wickelhülse der Wattewickel beim Abrollen seine Stabilität verliert, können die bisherigen Rollen an der Kämmmaschine mit einem elastischen leicht durchhängenden Band nachgerüstet werden, so dass die kleiner werdenden Wattewickel nicht zwischen die Rollen durchfallen. Alternativ kann bei neuen Kämmmaschinen statt der Rollen ein Dorn angeordnet werden, auf den die Wattewickel aufgesteckt werden können und der ggf. zur leichteren Bestückung mit einem einseitigen Arm verschwenkbar ausgestaltet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wickelmaschine
- 2
- Einlaufbereich
- 3
- Faserband
- 4a–4c
- Druckwalzen
- 5a–5d
- Wickelwalze
- 6
- Wickelhülse
- 7
- Materialflussrichtung
- 8
- Vorverdichter
- 9
- Führungsblech
- 10
- Schlitten
- 11a, 11b
- Dorn
- 12
- Führung
- 13
- Zylinder
- 14a, 14b
- Wickelteller
- 15, 15´
- Wattewickel
- 16
- Spreizelement
- 17
- Wickelbereich
- 20
- Transportvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19846915 A [0003]
- DE 102010048414 A1 [0004]
