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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 4, auf welcher ein solches Verfahren ausführbar ist.
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Üblicherweise werden als Kreuzspule ausgebildete Färbespulen mittels sogenannter Kreuzspulmaschinen hergestellt. Solche Färbespulen zeichnen sich durch einen gleichmäßigen Spulenaufbau mit geringerer Dichte aus, damit beim Färben ein Durchdringen eines flüssigen oder pulverförmigen Mittels durch den Spulenaufbau ermöglicht wird. Aus dem Dokument
DE 196 31 604 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Einfärben einer Kreuzspule bekannt, mittels welchem ein Färbemittel in einen Hohlraum einer die Kreuzspule tragenden, perforierten Spulenhülse zugeführt wird, um die Kreuzspule von innen nach außen zu durchdringen.
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Bei Kreuzspulen mit eckigen Spulenkanten besteht jedoch die Gefahr einer schlechteren Durchfärbung der jeweiligen Spulenkante, die als sogenannte tote Zone bekannt ist. Zum Ausschluss dieser Gefahr ist es bekannt, die Kreuzspulen vor dem Färben durch mechanische Verformung oder durch händisches Verschieben der Garnlagen abzukanten, um eine Verbesserung der Durchfärbeeigenschaften mittels Brechen der dichteren Spulenkanten zu erreichen. Damit geht jedoch das weitere Problem einher, dass der Spulenaufbau durch Verschieben der Garnlagen beeinträchtig wird, wodurch das Ablaufverhalten nachteilig beeinflusst wird.
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Diesem Problem wurde beispielsweise mit der im Markt unter ”PreciFX” bekannten Lösung begegnet. Dabei werden Spulen auf Kreuzspulautomaten derart zu einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule umgespult, dass diese beispielsweise verrundete Spulenkanten aufweist. Unter einer Verrundung wird dabei üblicherweise eine unter einem Radius ausgebildete, nach außen gewölbte (konvexe) Spulenkante verstanden, die im Gegensatz zu einer Schrägung steht, also eine Fase mit zwei neuen Kanten, welche beim Abkanten erzeugt wird. Lösungen zum Herstellen einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule mit verrundeter Spulenkante sind beispielsweise aus dem Dokument
EP 1 861 329 A1 bekannt.
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Den bisher vorgeschlagenen Verfahren ist jedoch gemein, dass zum Herstellen einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule ein Umspulprozess oder eine mechanisch bzw. händisch vorgenommene Abkantung erforderlich ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer als Färbespule ausgebildeten Kreuzspule unter Umgehung eines Umspul- und Verformungsprozesses anzugeben. Insbesondere soll mit dem Verfahren ein vereinfachtes und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule bereitgestellt werden.
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Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Verfahrensansprüche.
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Das vorgeschlagene Verfahren geht von dem bisherigen Vorbekannten ab, das geprägt durch den Einsatz von Kreuzspulmaschinen bzw. eine nachträgliche Verformung der Spulenkante ist, indem eine Offenend-Rotorspinnmaschine mit einer bedarfsgerecht ansteuerbaren Fadenchangiereinrichtung, welche einen Einzelantrieb aufweist, zum Herstellen der Färbespule verwendet wird. Die Fadenchangiereinrichtung wird derart von einer Steuereinrichtung, welche vorzugsweise eine Arbeitsstellen eigene Steuereinrichtung oder eine Zentralsteuereinheit der Offenend-Rotorspinnmaschine ist, gesteuert, dass eine Länge des Changierhubes der Fadenchangiereinrichtung ab einem definierten Startpunkt mit zunehmenden Spulendurchmesser, insbesondere bis zum Ende der Spulenreise, zum Ausbilden der wenigstens einseitig verrundeten Spulenkante wenigstens einseitig stufenweise oder fortschreitend abnimmt. Die Spulenkante folgt dabei vorzugsweise einer Radiuslinie. Bei der fortschreitenden Abnahme liegen somit die entsprechenden, die Spulenkante ausmachenden Endpunkte einer jeweiligen Spulenlage auf der Radiuslinie. Bei der stufenweisen Abnahme liegen die Endpunkte der jeweiligen radial äußersten Spulenlage aus den Spulenlagen mit gleicher Länge auf der Radiuslinie. Ein der verrundeten Spulenkante zugrunde gelegter Radius kann in bevorzugter Weise von einem Bediener vorgegeben werden. Vorzugsweise können Spulenkanten auf unterschiedlichen Seiten der Färbespule mit einer Verrundung versehen werden. Dazu wird die Fadenchangiereinrichtung derart gesteuert, dass die Länge des Changierhubes beidseitig stufenweise oder fortschreitend abnimmt. Eine Steuerung der Fadenchangiereinrichtung kann nach einer bevorzugten Ausführungsform derart erfolgen, dass die Länge des Changierhubes auf einer Seite fortschreitend und auf der anderen Seite stufenweise abnimmt. Die Art der Steuerung ermöglicht eine bedarfsgerecht flexible Ausgestaltung der Färbespule.
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Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens können somit Färbespulen bereitgestellt werden, welche während des Herstellprozesses bereits mit verrundeten Spulenkanten ausgestaltbar sind. Dadurch kann auf ein bei Kreuzspulmaschinen üblichen Schritt des Umspulens sowie auf den ansonsten in alternativer Weise üblichen Prozessschritt des nachträglichen Verformens der Spulenkanten verzichtet werden. Die somit hergestellte Färbespule ist sofort weiterverarbeitbar, wodurch eine Gefahr der Beeinträchtigung der homogenen Dichte der Färbespule weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Des Weiteren kann damit die Gefahr einer mechanischen Beschädigung der Färbespule beispielsweise während eines Transportes reduziert werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Startpunkt durch einen Startdurchmesser für die Färbespule definiert, welcher sich aus einem verfügbaren Wert für den Enddurchmesser der herzustellenden Färbespule abzüglich eines zweifachen Wertes eines die Verrundung der Spulenkante bestimmenden Radius ergibt. So lassen sich auf einfache Weise unterschiedliche bzw. bedarfsgerecht ausgestaltete Färbespulen herstellen. Der Enddurchmesser für die Färbespule kann dabei von dem Bediener vorzugsweise innerhalb eines durch die Spinnmaschine bedingten Wertebereiches vorgegeben werden oder in einem Speicher auslesbar hinterlegt sein.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch eine Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Die Spinnmaschine ist ausgelegt, ein Verfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren und Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Patentansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine;
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2 eine schematische Seitenansicht einer als Färbespule ausgebildeten Kreuzspule nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer als Färbespule ausgebildeten Kreuzspule nach einem Ausführungsbeispiel.
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Die 1 zeigt in Vorderansicht eine autarke Arbeitsstelle 1 einer Offenend-Rotorspinnmaschine während eines Spinnprozesses, wobei die Arbeitsstelle 1 ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem mit 2 gezeigten Ausführungsbeispiel durchzuführen.
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Offenend-Rotorspinnmaschinen weisen bekanntermaßen zwischen zwei Endgestellen eine Vielzahl solcher autarken Arbeitsstellen 1 auf. Die Endgestelle sind, wie bekannt und daher nicht dargestellt, über durchgehende Ver- und Entsorgungskanäle verbunden, beispielsweise einen Unterdruckkanal zur Versorgung der im Bereich der Arbeitsstellen 1 angeordneten Spinnvorrichtungen 5 mit Spinnunterdruck, einen Elektronikkanal für ein Bussystem sowie einen Kabelkanal zur Versorgung der Arbeitsstellen 1 mit elektrischer Energie. An diesen Ver- und Entsorgungskanälen sind über Arbeitsstellengehäuse 3 Garnbildungs- und Wickeleinrichtungen der Arbeitsstellen 1 festgelegt.
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Die lösbar an den Ver- und Entsorgungskanälen angeordneten Arbeitsstellengehäuse 3 weisen beispielsweise jeweils eine Offenend-Spinnvorrichtung 2, eine Spulvorrichtung 7 sowie eine arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung, den sogenannten Arbeitsstellenrechner 5, auf.
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In der Offenend-Spinnvorrichtung 2 wird ein über eine Faserbandeinzugswalze 4 eingespeistes Faserband 6 zu einem fertigen Faden 8 gesponnen, der durch eine Fadenabzugseinrichtung 10 abgezogen wird.
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Der fertige Faden 8 tangiert auf seinem Weg zu einer als Kreuzspule ausgebildeten Färbespule 40 ein Anspinnorgan 14, einen Fadenreiniger 16, einen Fadenspanner 18 sowie eine Paraffiniereinrichtung 20, bevor er, durch eine Fadenchangiereinrichtung 22 traversiert, auf die Färbespule 40 im Bereich der Spulvorrichtung 7 aufläuft.
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Die Färbespule 40 ist dabei in einem Spulenrahmen 24 frei drehbar gehaltert und wird durch eine einzelmotorisch angetriebene Antriebstrommel 26 rotatorisch beaufschlagt.
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Eine der Arbeitsstelle 1 zugeordnete Saugdüse 30 ist mittels eines Schrittmotors 31 definiert zwischen einer Fadenaufnahmestellung, in der die Mündung der Saugdüse 30 im Bereich der im Spulenrahmen 24 gehalterten Färbespule 40 positioniert ist, einer Fadenübergabestellung im Bereich der Spinnvorrichtung 2 sowie einer Ruhestellung 32 verschwenkbar. Die Saugdüse 30 ist während des Spinnprozesses in der Ruhestellung 32 positioniert und wird dabei durch eine Arretiereinrichtung 33 zuverlässig fixiert.
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Um den Faden 8 auf der Färbespule 40 aufzuwickeln, ist die bereits erwähnte Fadenchangiereinrichtung 22 im Bereich der Antriebstrommel 26 vorgesehen, die bevorzugt durch einen Schrittmotor angetrieben wird. Vor dieser Fadenchangiereinrichtung 22 kann ein schwenkbar gelagertes Zentrierblech mit einer Fadenführungskerbe angeordnet sein, welches im Bedarfsfall durch einen Antrieb definiert in den regulären Fadenlaufweg geklappt werden kann.
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Der Arbeitsstellenrechner 5, der zur Steuerung und/oder Regelung verschiedener Einrichtungen der Arbeitsstelle 1 dient, ist über elektrische Leitungen mit den jeweiligen Einrichtungen verbunden.
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht der als Färbespule ausgebildeten Kreuzspule 40 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Herstellen der als Färbespule ausgebildeten Kreuzspule 40 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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Die produzierte Färbespule 40 weist einen definierten Enddurchmesser d, eine zu einer Mittenachse M parallel verlaufende definierte Länge l sowie verrundete Spulenkanten 42 an den jeweiligen Endseiten auf, wobei die Spulenkanten 42 jeweils auf einer Radiuslinie eines vorgebbaren Radius r verlaufen. Die Mittenachse M verläuft koaxial zu einer Rotationsachse der Färbespule 40, um welche der Faden 8 zum Ausbilden der Färbespule 40 gewickelt worden ist. Die Ausgestaltung der Färbespule 40 ist durch einen Bediener mittels Vorgabe entsprechender Werte für die Länge l, den Enddurchmesser d und den Radius r, der einen Grad der Verrundung bestimmt, innerhalb eines durch die Spinnmaschine bedingten Wertebereiches frei festlegbar.
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Zum Herstellen der Färbespule 40 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird in einem Schritt 110 das Aufspulen der Färbespule 40 vorbereitet. Dazu wird beispielsweise eine Spulenhülse in den Spulenrahmen 24 eingesetzt und der aufzuspulende Faden 8 mit dem Faserband 6 und der Spulenhülse für den anschließenden Spinn- und Spulprozess in üblicher Art und Weise gekoppelt. In einem weiteren Schritt 120, welcher dem Schritt 110 des Vorbereitens vor- oder nachgelagert sein kann, gibt der Bediener einen Radius r für den Grad der Verrundung der Spulenkante 42 an einer Eingabeeinrichtung des Arbeitsstellenrechners 5 vor. Alternativ ist der Radius r nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem der Arbeitsstelle 1 zugeordneten oder mit dieser gekoppelten Speicher von dem Arbeitsstellenrechner 5 auslesbar hinterlegt. Der Arbeitsstellenrechner 5 berechnet in einem nachfolgenden Schritt 130 aus dem vorgegebenen Wert für den Radius r und einem verfügbaren Wert für einen Enddurchmesser d der Färbespule 40, der in dem Speicher auslesbar hinterlegt ist, einen als Startpunkt definierten Startdurchmesser S, ab welchem eine kontinuierliche Verkürzung, oder nach einem alternativ bevorzugten Ausführungsbeispiel eine schrittweise Verkürzung, eines Changierhubes H der Fadenchangiereinrichtung 22 mit zunehmenden Spulendurchmesser bis zum Ende einer Spulreise der Färbespule 40 zu erfolgen hat. Basierend auf der Vorgabe des Radius r steuert der Arbeitsstellenrechner 5 in einem anschließenden Schritt 140 die Fadenchangiereinrichtung 22 derart an, dass die Länge des Changierhubes H ab Erreichen des Startdurchmessers S mit zunehmendem Spulendurchmesser derart abnimmt, dass die Spulenkante 42 dem vorgegebenen Radius r folgt. Eine Länge des Changierhubes H zu Beginn der Verkürzung bildet somit einen Changierstarthub Hstart ab. Das Ende der Verkürzung ist durch die zuletzt vorgenommene Verkürzung des Changierhubes H geprägt, dessen Länge somit einen Changierendhub Hend definiert. Das Erreichen des Startdurchmessers S wird mittels einer mit der Arbeitsstelle 1 bereitgestellten Sensorik festgestellt, welche den fortschreitenden Durchmesser der herzustellenden Färbespule 40 während der Spulreise bzw. dem Herstellprozess kontinuierlich oder schrittweise erfasst und den jeweilig erfassten Wert an den Arbeitsstellenrechner 5 übermittelt. Der Arbeitsstellenrechner 5 nimmt dabei jeweils eine Bewertung des übertragenen erfassten Sensorwertes vor, und legt fest, ob der Startdurchmesser S erreicht oder nicht erreicht ist, um den Changierhub H bzw. die Fadenchangiereinrichtung 22 entsprechend zu steuern. Die Schritte der sensorischen Erfassung und Übermittlung des fortschreitenden Durchmessers als auch der Bewertung des übermittelten erfassten Wertes kann zusammen mit dem Schritt 140 oder diesem vorgelagert erfolgen.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können Verfahrensschritte wiederholt sowie einzelne Schritte einem Verfahrensschritt zugeordnet oder, soweit durchführbar, diesem vor- oder nachgelagert sein.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder”-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19631604 A1 [0002]
- EP 1861329 A1 [0004]
