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Die vorliegende Erfindung betrifft das maschinelle Wickeln von Fadenknäueln, insbesondere Wollknäueln sowie das Herstellen einer Präsentationsform einer Menge derart gewickelter Fadenknäuel.
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Ein Verfahren zum maschinellen Wickeln eines kugelförmigen Fadenknäuels ist beispielsweise aus der
DE 10 2009 024 665 B3 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren beziehungsweise die dort beschriebene Maschine sollen kugelförmige Fadenknäuel, insbesondere Wollknäuel herstellen können, die möglichst wie von Hand aufgewickelt aussehen und gut abwickelbar sind. Aufgrund der Intervalldrehbewegung des dort eingesetzten Wickeldorns kann beim Wickeln jedoch kein wirklich gleichmäßig gewickelter Knäuel gefertigt werden. Es entstehen stattdessen Knäuel mit sich abwechselnden, Bauchbinden ähnlichen Zonen paralleler Wicklungen, die kein harmonisches Wickelbild ergeben und ein kontinuierliches Abwickeln beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Verfahrensweise wird darin gesehen, dass sich nur vergleichsweise weiche Knäuel fertigen lassen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum maschinellen Wickeln eines kugelförmigen Fadenknäuels vorzuschlagen, mit welchem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden oder zumindest stark verringert werden.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, nämlich einem Verfahren zum maschinellen Wickeln eines kugelförmigen Fadenknäuels, insbesondere Wollknäuels, mit folgenden Schritten:
- a) Bereitstellen eines Wickeldorns, wobei die Längsachse des Wickeldorns eine Wickelachse bildet, die mit einer Bezugsachse einen Dornanstellwinkel α einschließt;
- b) Bereitstellen eines antreibbaren Wickelflügels mit einem in angetriebenem Zustand um den Wickeldorn rotierenden Ende zur Zuführung eines Fadens beim Umwickeln des Wickeldorns;
- c) Befestigen des vom Wickelflügel zugeführten offenen Fadenendes am Wickeldorn;
- d) Einstellen eines ersten Dornanstellwinkels α1;
- e) Antreiben des Wickelflügels mit einer vorgegebenen Anzahl von Umläufen;
- f) Drehen des Wickeldorns mit konstanter Drehzahl um seine Längsachse und Antreiben des Wickelflügels mit einer vorgegebenen Anzahl von Umläufen;
- g) Einstellen eines zweiten Dornanstellwinkels α2;
- h) Wiederholen der Schritte e) bis g).
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Die besonderen Vorteile, die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sind einmal die, dass zur Bildung eines festen Knäuels kein anfälliger Wickelkern und damit auch keine Steuerung desselben mehr erforderlich ist. Es hat sich überraschenderweise auch gezeigt, dass das Aufwickeln des Fadens direkt am Wickeldorn zu einem festeren Knäuel führt, wobei die kugelige Ausbildung des Knäuels bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ganz ohne die früher für notwendig erachtete „Aufblähung“ mittels Wickelkern entsteht. Dies wird begünstigt durch die erfindungsgemäß kontinuierliche Drehung des Wickeldorns beim Wickeln. Lediglich beim Verstellen des Dornanstellwinkels kann es evtl. zu einer kurzzeitigen Unterbrechung kommen. Das bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewickelte Knäuel sieht nun tatsächlich wie handgewickelt aus. Dies ist ganz einfach dadurch zu erklären, dass sich der Wickeldorn aufgrund seiner ständigen Drehbewegung, nie in ein und derselben Position aufhält, d. h. das rotierende Ende des Wickelflügels „bestreicht“ ständig einen anderen Ort auf dem Knäuel und legt damit den Faden ständig an einem anderen Ort auf dem Knäuel ab. Es entstehen keine „Bauchbinden“.
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Zunächst wird ein Wickeldorn mit einem Wickelkern bereitgestellt, dessen Längsachse eine Wickelachse bildet. Zwischen der Wickelachse und einer Bezugsachse, die vorzugsweise vertikal verläuft, wird ein Dornanstellwinkel eingeschlossen. Zur Zuführung des Fadens während des Wickelns des Knäuels ist ein um eine Rotationsachse drehbarer Wickelflügel vorhanden. Das Ende des Wickelflügels läuft in angetriebenem Zustand um den Wickeldorn herum. Zum Herstellen eines kugelförmigen Knäuels wird zunächst das offene Fadenende, das vom Wickelflügel bereitgestellt wird, am Wickeldorn befestigt. Dieses Fadenende bildet das innere Ende des Fadenknäuels. Bevor der Wickelflügel angetrieben wird, wird ein erster Dornanstellwinkel eingestellt. Anschließend läuft der Wickelflügel mit einer vorgegebenen Anzahl von Umläufen um den Wickeldorn herum.
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Nach einer Mehrzahl von Umwicklungen wird der Wickeldorn vom ersten Dornanstellwinkel in einen zweiten Dornanstellwinkel verstellt. Anschließend wird der Wickelflügel wieder angetrieben und mehrere Wicklungen auf den Wickeldorn gebracht und es wird erneut die vorgegebene Zahl von Umwicklungen durch Antreiben des Wickelflügels auf den Wickeldorn aufgewickelt, analog zur Vorgehensweise beim Wickeln unter dem ersten Dornanstellwinkel.
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Das Ende des Wickelflügels rotiert vorzugsweise um eine die Wickelachse schneidende Rotationsachse, die beispielsweise horizontal ausgerichtet sein kann.
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Eine besonders gute Kugelform wird dann erhalten, wenn der erste Dornanstellwinkel im Bereich von 10 Grad bis 30 Grad bezogen auf eine vertikal ausgerichtete Bezugsachse liegt. Vorzugsweise beträgt der erste Dornanstellwinkel im Wesentlichen 20 Grad. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der zweite Dornanstellwinkel bezogen auf eine vertikale Bezugsachse im Bereich von 55 Grad bis 85 Grad liegt. Bevorzugt beträgt der zweite Dornanstellwinkel in etwa 60 Grad. Die Anzahl der Umläufe des Wickelflügels kann abhängig vom gewünschten Knäuelgewicht und/oder abhängig von der Fadenstärke des verwendeten Fadens vorgegeben werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Zeichnung, sowie der Beschreibung.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Zeichnung kurz beschrieben.
- 1 zeigt stark schematisiert eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickeldorns sowie eines Wickelflügels.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung des Wickelflügels und des Wickeldorns mit einem ersten Dornanstellwinkel in einer Seitenansicht.
- 3 zeigt eine schematische Seitenansicht nach 2, wobei der Wickeldorn seinen zweiten Dornanstellwinkel einnimmt.
- 4 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Präsentationsanordnung erfindungsgemäßer Wollknäuel in Ringform.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen automatischen Wickeln von kugelförmigen Fadenknäueln, insbesondere Wollknäueln. Für das automatische Wickeln solcher Fadenknäuel wird eine Wickelmaschine verwendet, von der in 1 lediglich ein Wickeldorn 10 und ein Wickelflügel 11 dargestellt sind. Der Wickeldorn 10 erstreckt sich entlang seiner Längsachse 12 und ist an einem Ende 13 um seine Längsachse 12 drehbar an einem Halteteil 14 der Wickelmaschine befestigt. Das Halteteil 14 kann in seiner Neigung verstellt werden, sodass die Längsachse 12 des Wickeldorns 10 gegenüber einer Bezugsachse 15, die beispielsgemäß vertikal verläuft, verschiedene Dornanstellwinkel α einnehmen kann. Beim Ausführungsbeispiel können ein erster Dornanstellwinkel α1 und ein zweiter Dornanstellwinkel α2 eingestellt werden. Eine Wickelmaschine kann mehrere Paare von jeweils einem Wickeldorn 10 und einem zugeordneten Wickelflügel 11 aufweisen, so dass gleichzeitig mehrere Fadenknäuel gewickelt werden können.
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Der Wickelflügel 11 ist von einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Rohr gebildet, das an einem Ende 20 koaxial zu einer Rotationsachse 21 drehbar an der Wickelmaschine gelagert ist. Anschließend an das koaxial zur Rotationsachse 21 verlaufende Ende 20 weist der Wickelflügel 11 einen Schräg zur Rotationsachse 21 verlaufenden Abschnitt 22 auf, der in ein freies Ende 23 des Wickelflügels 11 übergeht. Der Wickelflügel ist motorisch antreibbar. Im angetriebenen Zustand rotiert er um die Rotationsachse 21. Der Abstand des freien Endes 23 von der Rotationsachse 21 bestimmt den Radius der Umlaufbahn des freien Endes 23, wenn der Wickelflügel 11 um die Rotationsachse 21 rotiert. Das Zuführen des aufzuwickelnden Fadens 25 erfolgt durch den Kanal im hohlzylindrischen Wickelflügel 11.
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Das Verfahren zum Wickeln eines kugelförmigen Fadenknäuels läuft folgendermaßen ab:
- Zunächst wird der aufzuwickelnde Faden durch den Kanal des Wickelflügels 11 hindurchgeführt, an dessen freiem Ende 23 herausgenommen und am Wickeldorn 10 befestigt. Dieses offene Fadenende des Fadens 25 bildet beim fertig aufgewickelten Knäuel 30 das innere Fadenende, das aus dem Knäuel 30 herausgezogen und zum Abwickeln des Knäuels 30 während der Verarbeitung des Fadens 25 verwendet werden kann.
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Der Wickeldorn 10 wird in seinen ersten Dornanstellwinkel α1 gebracht, der im Bereich von 10° bis 30° liegen kann und beim bevorzugten Ausführungsbeispiel in etwa 20 Grad beträgt.
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Der Wickelflügel 11 wird angetrieben und führt eine vorgegebene Anzahl von Umläufen um die Rotationsachse 21 durch, sodass auf den ebenfalls angetriebenen Wickeldorn 10 mehrere Umwicklungen aufgebracht werden.
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Nachdem mehrere Wicklungen auf den Wickeldorn 10 aufgebracht wurden, wird der Wickeldorn 10 vom ersten Dornanstellwinkel α1 in einen zweiten Dornanstellwinkel α2 bewegt. Dieser zweite Dornanstellwinkel α2 liegt im Bereich von 55° bis 85° und wurde beim bevorzugtem Ausführungsbeispiel zu α2 = 60° gewählt. Unter diesem zweiten Dornanstellwinkel α2 werden wieder mehrere Umläufe des Wickelflügels 11 durchgeführt und mithin mehrere Wicklungen auf den Wickeldorn 10 bzw. das Knäuel 30 aufgebracht. Zur Vorgabe der Anzahl der Umläufe werden vorzugsweise ein oder mehrere der folgenden Parameter verwendet:
- - Fadenstärke des verwendeten Fadens 25,
- - gewünschtes Knäuelgewicht bzw. Knäuelgröße des herzustellenden Fadenknäuels.
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Der Ablauf ist hier analog zu dem im Zusammenhang mit dem ersten Dornanstellwinkel α1 beschriebenen Verfahrensablauf. Nachdem sowohl unter dem ersten Dornanstellwinkel α1 als auch unter dem zweiten Dornanstellwinkel α2 mehrere Wicklungen aufgebracht wurden, kann der Wickeldorn 10 vom zweiten Dornanstellwinkel α2 wieder in den ersten Dornanstellwinkel α1 bewegt werden und das gesamte Verfahren nochmals durchgeführt werden. Die Anzahl der auf diese Weise durchgeführten Verfahrenszyklen beträgt vorzugsweise zumindest drei. Es ist möglich, die Anzahl der Verfahrenszyklen im Bereich zwischen drei und acht vorzugeben. Auf diese Weise wird eine optimale gleichmäßig gewickelte feste Kugelform erzielt.
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Nachdem die vorgegebene Anzahl von Verfahrenszyklen durchlaufen wurde, kann das kugelförmige Fadenknäuel 30 vom Wickeldorn 10 abgezogen werden. Das zu Beginn am Wickeldorn 10 befestigte freie Ende des Fadens ist zugänglich, so dass das kugelförmige Knäuel 30 von innen heraus gewickelt werden kann. Das äußere Fadenende kann an einer beliebigen Stelle in das Knäuel 30 eingesteckt werden.
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Auf diese Weise ergibt sich vorteilhafterweise ein maschinell gewickeltes Fadenknäuel 30, der von einem durch Wickeln von Hand hergestellten Fadenknäuel nicht zu unterscheiden ist.
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In 4 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Präsentationsanordnung erfindungsgemäßer Wollknäuel 30 in Ringform gezeigt. Zur Präsentation kann erfindungsgemäß eine Vielzahl von wie beschrieben erfindungsgemäß hergestellten Fadenknäueln, insbesondere Wollknäueln 30 miteinander verbunden und in einen Ring gefasst werden. Hierzu werden die Knäuel hintereinander angeordnet und ein abgelängtes elastisches Fadenstück 50 durch deren Zentrum, z. B. mittels einer Ahle oder Harpune hindurch geführt. Danach werden die Enden des elastischen Fadenstücks miteinander verbunden. Vorteilhafterweise ist ein erstes Fadenende als Schlinge ausgebildet, während das zweite Fadenende mit einem Etikett versehen ausgebildet ist. Nach dem Durchziehen des Fadenstücks durch die Vielzahl von Knäueln, beispielsweise sechs, sieben oder acht Knäuel, wird die Schlinge um das Etikett gezogen, sodass die hintereinander angeordneten Knäuel zu einem Ring 40 zusammen geschlossen sind.
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Zur Vorbereitung des Wickelvorgangs kann der dafür vorgesehene Faden 25 durch Zusammenführen von nach Wunsch ausgewählten Fäden verschiedener Farben beim Zwirnen hergestellt werden. Dies bringt viele Vorteile mit sich. Hierbei können nämlich beispielsweise zwei verschiedene Farben, z. B. BLAU und ROT in unterschiedlichen Verhältnissen von 1% zu 99% bis 99% zu 1% zueinander verzwirnt werden, so z. B. 25% BLAU und 75 % ROT. Aus diesem Faden gewickelte Knäuel jetzt noch mit Knäueln mit weiteren Farben zu kombinieren bedeutet vorteilhafterweise eine mögliche universelle Farbauswahl und -freiheit wie in einem Malkasten.
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Durch das Verzwirnen in verschiedenen Farbabstufungen, z. B. fünf Farben können bis zu 70 verschiedene Farbkombinationen erzeugt und dem Markt angeboten werden. Genau das wünscht der heutige Markt. Der Vorteil an kleinen Portionen und den vielen Farbvarianten besteht darin, dass man mit kleinen Partiegrößen arbeiten kann, ohne große Losgrößen anfertigen (lassen) zu müssen. Diese werden in der modernen Spinnerei aber stets erwartet, insbesondere wenn es sich um farbiges Fadenmaterial handelt. Setzt man aber nach dem Spinnen der Fäden in der Spinnerei (Faden wird gekauft) und vor das erfindungsgemäße maschinelle Wickeln (z. B. Eigenproduktion) den genannten Verzwirnvorgang mit allen seinen schier unendlichen Kombinationsmöglichkeiten (z. B. auch Eigenproduktion), dann kann man mit diesem Verfahren den Wunsch des Kunden nach möglichst vielen Farben besser befriedigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009024665 B3 [0002]
