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Die Erfindung betrifft eine Spulstelle
einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bei Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen,
insbesondere auch bei Kreuzspulautomaten, ist man bemüht den sich
beispielsweise zwischen einer Ablaufspule und einer Auflaufspule
erstreckenden Fadenlaufweg eines Fadens möglichst geradlinig zu gestalten.
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Das heißt, durch entsprechende geometrische
Anordnung der einzelnen Fadenführungs-
bzw. Fadenbehandlungselemente wird versucht auf dem Fadenlaufweg
größere Auslenkungen
des Fadens, die automatisch zu einer Erhöhung der Fadenspannung führen, möglichst
zu vermeiden.
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Bei modernen Kreuzspulautomaten sind
daher die Mitte der Ablaufspule, die Mitte der einzelnen Fadenführungs-
bzw. Fadenbehandlungselemente und die Mitte der Krueuzspule bzw.
die Mitte der Spulvorrichtung, in der die Kreuzspule während des Spulprozesses
gehalten ist, zumindest in Vorderansicht, fluchtend übereinander
angeordnet.
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Im Bereich des sogenannten Fadenchangierdreieckes,
wo der Fadenlauf durch die geometrische Anordnung einer den Fadenauslaufpunkt
vorgebenden fixen Fadenführungseinrichtung
sowie durch die Fadenchangiereinrichtung bestimmt wird, sind stärkere Fadenauslenkungen
allerdings nicht zu vermeiden.
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Um die aus diesen Fadenauslenkungen
resultierenden Fadenlaufwegverlängerungen
und die damit verbundenen Fadenspannungserhöhungen zu minimieren bzw. zu
vermeiden, ist üblicherweise
eine spezielle Längenausgleichseinrichtung,
ein sogenannter "Fischbauch", installiert.
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Ein solcher "Fischbauch" ist allerdings nur beim Spulen zylindrischer
Kreuzspulen wirkungsvoll.
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Beim Spulen konischer Kreuzspulen,
wo es insbesondere beim Changieren des Fadens zum großen Durchmesser
der Kreuzspule hin zu einem erhöhten
Fadenspannungsanstieg kommt, sind derartige Einrichtungen allerdings
nicht ausreichend.
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Aus dem Stand der Technik sind zwar
Spulvorrichtungen bekannt, bei denen versucht wird, durch eine bezüglich der
Spulvorrichtung veränderte Anordnung
des Fadenauslaufpunktes, Einfluß auf
die Fadenspannung zu nehmen, jedoch sind die bekannten Vorrichtungen
nicht geeignet, das vorstehend erläuterte Problem einer ungleichmäßigen Fadenspannung
beim Spulen konischer Kreuzspulen zu lösen.
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In der
DE 36 28 735 A1 ist beispielsweise eine Spulstelle
mit einem bezüglich
der Spulvorrichtung ortsveränderbaren
Fadenauslaufpunkt beschrieben.
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Die Spulstelle gemäß
DE 36 28 735 A1 ist dabei
so konzipiert, daß auf
ihr wahlweise zylindrische Kreuzspulen verschiedener Breite unter
Verwendung der gleichen Fadenführungustrommel
erstellt werden können.
Die in der Ausgangslage 3,5-gängige
Fadenführungstrommel
kann durch definiertes Positionieren eines entsprechenden Anschlages
unter Reduzierung der Changierbreite beispielsweise in eine 3-gängige oder
2-gängige
Fadenführungstrommel
umfunktioniert werden.
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Bei der Verlagerung des Anschlages
wird der Fadenauslaufpunkt derart mitverschoben, daß sich beim
Spulen der verschieden breiten Kreuzspulen im Bereich der Fadenverlegung
stets ein etwa gleichschenkliges Fadenchangierdureieck einstellt.
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Die seitliche Verlagerung des Fadenauslaufpunktes
aus dem weitestgehend geradlinigen Fadenlauf heraus führt allerdings
zu einer relativ starken zusätzlichen
Auslenkung des umzuspulenden Fadens mit den bekannten negativen
Folgen.
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Auch die durch die
DE 195 46 539 A1 bekannte
Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine ist lediglich
zum Spulen zylindrischer Kreuzspulen konzipiert.
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Die Spulstellen dieses Kreuzspulautomaten weisen
jeweils einen dreidimensional einstellbaren Fadenauslaufpunkt auf,
der individuell auf den jeweils verwendeten Fadenführungstrommeltyp
eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann im Bereich der Fadenverlegung
jeweils ein optimiertes Fadenchangierdreieck eingestellt werden.
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Das heißt, die Koordinaten der Einbaulage der
als Fadenauslaufpunkt fungierenden Fadenführungseinrichtung sind jeweils
optimal auf einen bestimmten Trommeltyp und dessen jeweilige Nutgeometrie
(Steigungswinkel, Hub, Trommeldurchmesser etc.) abgestimmt.
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Durch die jeweilige Optimierung des
Fadenchangierdreieckes gelingt es, bei allen Fadenführungstrommeltypen
Spulfehler, zum Beispiel Fadenrückläufer, weitestgehend
zu vermeiden und damit die Qualität der Kreuzspulen zu verbessern.
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Eine Spulvorrichtung mit einem seitlich
versetzbaren Fadenauslaufpunkt ist auch in der DE-PS 831 666 beschrieben.
Diese bekannte Spulvorrichtung besitzt eine spezielle Nuttrommel
zum Antreiben der Kreuzspule und zum Changieren des Fadens.
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Das heißt, die Nuttrommel weist zwei
separate, sich in der Trommelmitte überlappende, jedoch nicht kreuzende
Nuten auf, die den Faden in der Trommelmitte aufnehmen und jeweils
nur zu einem der äußeren Fadenumkehrpunkte
hin verlegen.
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Bei einer speziellen Ausführungsform
dieser Spulvorrichtung, die zum Spulen konischen Kreuzspulen vorgesehen
ist, sind die in die Trommel eingelassenen Nuten unsymmetrisch angeordnet
und der Fadenaufnahmebereich außermittig
positioniert.
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Um dennoch zu gewährleisten, daß der Faden,
der nach dem Verlassen der jeweiligen Führungsnut das Bestreben hat
in die Sehne zu gehen, auf der in diesem Bereich glatten Nuttrommeloberfläche nach
innen zum Fadenaufnahmebereich gleitet und dort in die jeweilige
Nut gelangt, ist eine den Fadenauslaufpunkt bildende Fadenführungseinrichtung vorgesehen,
die entsprechend etwas außermittig
angeordnet ist.
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Ausgehend von Spulstellen der vorgenannten
Gattung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spulstelle
für konische
Kreuzspulen zu schaffen, bei der die während des Spulprozesses auftretenden
Fadenspannungsänderungen
minimiert werden bzw. bei der die Fadenspannung während des
Spulens einer konischen Kreuzspule vergleichmäßigt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung gelöst,
wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Positionierung der Spulvorrichtung
hat insbesondere den Vorteil, daß die speziell beim Spulen
von konischen Kreuzspulen üblicherweise
auftretenden großen
Fadenspannungsänderungen
auf einfache Weise minimiert werden. Das heißt, bei der Verlagerung des
Fadens zum großen
Durchmesser der Kreuzspule hin kommt es zwar zu einer Wickelgeschwindigkeitserhöhung und damit
zu einer Erhöhung
der aufgespulten Fadenmenge, diese zusätzliche Fadenmenge wird erfindungsgemäß jedoch
dadurch bereitgestellt, daß gleichzeitige
der Fadenlaufweg im Bereich des Fadenchangierdreieckes verkürzt wird.
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Entsprechend wird der Fadenlaufweg
zwischen der als Fadenauslaufpunkt ausgebildeten fixen Fadenführungseinrichtung
und dem Auflaufpunkt des Fadens auf die Kreuzspule ständig verlängert, wenn
der Faden zum kleinen Durchmesser der Kreuzspule hin changiert und
dabei die Wickelgeschwindigkeit stetig reduziert wird.
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Der Fadenauslaufpunkt des Fadenchangierdreieckes
ist dabei bezüglich
des geradlinigen Fadenlaufweges so angeordnet, daß während der
Verlegung des Fadens ein asymmetrisches Fadenchangierdreieck entsteht,
wobei sich der kürzere
Schenkel des Fadenchangierdreieckes immer vom fixen Fadenauslaufpunkt
zum großen
Durchmesser der Kreuzspule hin erstreckt, während der längere Schenkel stets zum kleinen
Durchmesser der Kreuzspule hin gegeben ist.
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Besonders vorteilhafte Verhältnisse
stellen sich ein, wenn, wie im Anspruch 2 beschrieben, der im Bereich
des großen
Durchmessers gegebene Fadenumkehrpunkt etwa senkrecht über der
Fadenführungseinrichtung
angeordnet ist.
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Das heißt, der Fadenumkehrpunkt liegt
etwa in geradliniger Fortsetzung des in einer Ebene parallel zum
Spulstellengehäuse
verlaufenden Fadenlaufweges.
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In einem solchen Fall ist die Differenz
der Schenkellängen
des asymmetrischen Fadenchangierdreieckes maximal, was sich bei
der Fadenchangierung in Form einer nahezu gleichmäßigen Fadenspannung, äußerst positiv
auswirkt.
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Die erfindungsgemäßen Spulstellen können dabei
jeweils mit einer Spulvorrichtung ausgestattet sein, die sich sowohl
bezüglich
der Fadenchangiereinrichtung als auch bezüglich des Antriebes der Kreuzspule
erheblich unterscheiden.
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Beispielsweise kann als Fadenchangiereinrichtung,
wie im Anspruch 3 dargelegt, ein sogenannter Fingerfadenführer zum
Einsatz kommen und der Antrieb der Kreuzspule über eine einzelmotorisch beaufschlagte
Andruck- und Antriebswalze erfolgen, die die Kreuzspule über Reibschluß an deren
Oberfläche
antreibt.
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Ein solches System bietet beispielsweise den
Vorteil, daß bei
Bedarf die Changierbreite und damit die Breite der Fadenverlegung
auf der Kreuzspule geändert
werden kann.
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In alternativer Ausführungsform
(Anspruch 4) können
Antrieb der Kreuzspule und Fadenchangierung auch gemeinsam über eine
sogenannte Fadenführungstrommel
erfolgen.
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Eine solche Fadenführungstrommel
stellt ein in der Textilmaschinenindustrie im praktischen Einsatz
seit langem bewährtes
Bauteil dar.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten
Ausführungsbeispiel
entnehmbar.
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Es zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden
Textilmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Spulvorrichtung in einer ersten
Ausführungsform,
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Arbeitsstelle, die eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung
ausweist,
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3 eine
Prinzipdarstellung der Arbeitsstelle gemäß Ansicht A der 2 .
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In 1 ist
in Seitenansicht schematisch eine insgesamt mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnete
Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel ein Kreuzspulautomat,
dargestellt.
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Derartige Kreuzspulautomaten weisen üblicherweise
zwischen ihren (nicht dargestellten) Endgestellen eine Vielzahl
gleichartiger Arbeitsstellen, im vorliegenden Fall Spulstellen 2,
auf. Auf diesen Spulstellen 2 werden, wie bekannt und daher
nicht näher erläutert, die
vorzugsweise auf einer Ringspinnmaschine gefertigten Spinnkopse 9 zu
großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult.
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Nach ihrer Fertigstellung werden
diese Kreuzspulen 11, beispielsweise 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.
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Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen üblicherweise
außerdem
eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf.
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Innerhalb dieser an sich bekannten
Logistikeinrichtung 3 laufen, auf Transporttellern 8 in
vertikaler Ausrichtung festgelegt, Spinnkopse 9 beziehungsweise
Leerhülsen 10 um.
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Des weiteren besitzen die einzelnen
Spulstellen 2, wie in den Figuren angedeutet, verschiedene
Einrichtungen, die ein ordnungsgemäßes Umspulen des Fadens 30 vom
Spinnkops 9 auf die Kreuzspule 11 ermöglichen.
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Jede Spulstelle weist beispielsweise
eine insgesamt mit der Bezugszahl 4 gekennzeichnete Spulvorrichtung
mit einem Spulenrahmen 18 auf, der, speziell zum Wickeln
konischer Kreuzspulen, um zwei zueinander orthogonal angeordnete
Schwenkachsen 19 beziehungsweise 25 definiert schwenkbar gelagert
ist.
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Gemäß Ausführungsbeispiel der 1, liegt die konische Kreuzspule 11 während des
Spulprozesses mit ihrer Oberfläche
auf einer einzelmotorisch angetriebenen Andruck- und Antriebswalze 6 auf
und wird von dieser über
Reibschluß mitgenommen.
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Zur Changierung des Fadens 30 während des
Spulprozesses ist in diesem Fall eine Fadenchangiereinrichtung 5 vorgesehen,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als sogenannter Fingerfadenführer
ausgebildet ist.
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Solche Fingerfadenführer sind
bekannt und beispielsweise in der
DE 198 58 548 A1 ausführlich beschrieben.
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Wie vorstehend bereits kurz angedeutet, weist
der Spulenrahmen 18 zwei orthogonal zueinander angeordnete
Schwenkachsen 19 und 25 auf.
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Über
die erste Schwenkachse
19, die parallel zur Achse der Andruck-
und Antriebswalze
6 der Spulvorrichtung
4 angeordnet
ist, kann der Spulenrahmen
18, wie dies beispielsweise
in der
DE 198 17 363
A1 relativ ausführlich
beschrieben ist, definiert zwischen der in
1 dargestellten Spulstellung und einer
(nicht dargestellten) Kreuzspulenabgabestellung verschwenkt werden.
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Wie im Zusammenhang mit der 1 bereits angedeutet und
in 2 näher dargestellt,
weisen die Spulstellen 2 des Kreuzspulautomaten 1 des
weiteren jeweils eine Anzahl unterschiedlicher, für einen ordnungsgemäßen Umspulprozeß zwingend
notwendiger Funktionselemente auf.
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Das heißt, an den Spulstellengehäusen 7 der Spulstellen 2 sind
im Bereich des Fadenlaufweges hintereinander jeweils verschiedene
Funktionselemente positioniert.
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Wie in 2 angedeutet,
durchläuft
der von einer Ablaufspule, im vorliegenden Fall einem Spinnkops 9,
abgezogene Faden 30 auf seinem Wege zur als Kreuzspule 11 die
verschiedenen Fadenführungs-
und -funktionselemente und wird durch diese entsprechend behandelt
oder überprüft.
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Oberhalb des Spinnkopses 9 ist
beispielsweise zunächst
ein sogenannter Ballonbrecher 12 angeordnet.
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Das im Fadenlaufweg folgende Fadenführungselement 13 ist
Teil einer Meßeinrichtung 14, vorzugsweise
eines sogenannten Unterfadensensors.
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Anschließend passiert der Faden 30 einen definiert
ansteuerbaren Fadenspanner 15 sowie einen Fadenreiniger 16,
der funktionell mit einer Fadenschneideinrichtung 17 verbunden
ist.
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Im Anschluß an eine Paraffiniereinrichtung 20 durchläuft der
Faden 30 dann eine Fadenführungseinrichtung 22.
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Die Fadenführungseinrichtung 22 stellt
dabei den fixen Fadenauslaufpunkt eines sogenannten Fadenchangierdreieckes 26 dar.
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Die äußeren Grenzen dieses Fadenchangierdreieckes
sind in den 2 und 3 durch die Schenkel 23 und 24 angedeutet,
die durch gestrichelte Linien dargestellt sind.
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Während
der Faden 30 im Ausführungsbeispiel
gemäß l durch einen Fingerfadenführers 5 changiert
und die Kreuzspule 11 durch eine Andruck- und Antriebswalze 6 rotiert
wird, läuft
der Faden 30 bei der Ausführungsform gemäß der 2 und 3 über
eine Fadenführungstrommel 27.
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Das heißt, der Faden 30 läuft im Anschluß an die
Fadenführungseinrichtung 22 über eine
einzelmotorisch angetriebene Fadenführungstrommel 27, die
der Kreuzspule 11 einerseits mittels Friktiuon eine Rotationsbewegung
erteilt und andererseits für
eine entsprechende Changierung des Fadens sorgt.
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Wie bekannt, wird der Faden 30 dabei
mittel einer in der Fadenführungstrommel 27 angeordneten Fadenführungsnut 28 zwischen
den äußeren Fadenumkehrpunkten 31 und 32 changiert.
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Weitere Funktionselemente derartiger
Spulstellen 2, wie beispielsweise Saugdüse, Greiferrohr und Fadenspleißeinrichtung
sind nur in 1 angedeutet.
Da sie zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung nicht benötigt werden, sind diese Einrichtungen,
der besseren Übersicht
wegen, in den 2 und 3 nicht dargestellt.
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Nähere
Einzelheiten und weitere Informationen über die Spulstellen von Kreuzspulautomaten, insbesondere über deren
Arbeitsweise und Steuerung, können
beispielsweise der
DE
40 30 892 A1 oder der
DE 199 08 093 A1 entnommen werden.
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Wie insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich, ist der Faden 30 auf
seinem Fadenlaufweg von der Ablaufspule 9 zur Kreuzspule 11 einige
Male relativ geringfügig
nach hinten umgelenkt.
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Auf diese Weise wird sichergestellt,
daß der Faden 30 stets
in Anlage an den verschiedenen Fadenführungsmitteln der Spulstelle 2 bleibt
bzw. die einzelnen Funktionselemente zuverlässig durchläuft.
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In einer Ebene parallel zum Spulstellengehäuse 7 verläuft der
Fadenlaufweg dagegen, wie insbesondere aus 3 ersichtlich, zwischen dem als Ballonbrecher
ausgebildeten Fadenführungsmittel 12 und
der den Fadenauslaufpunkt des Fadenchangierdreieckes 26 bildenden
Fadenführungseinrichtung 22 geradlinig.
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Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich ist die Spulvorrichtung 4,
das heißt
der Spulenrahmen 18 und die Fadenchangiereinrichtung 5 bzw.
27, bezüglich
dieses geradlinigen Fadenlaufweges seitlich versetzt angeordnet.
Das heißt,
die Spulvorrichtung 4 ist so installiert, daß der Fadenumlenkpunkut 31 im
Bereich des großen
Durchmessers D der Kreuzspule 11 etwa in geradliniger Fortsetzung oberhalb
der in den Fadenlaufweg eingeschalteten Fadenführungseinrichtung 22 angeordnet
ist. Bei einer solchen Anordnung liegt der sich zwischen dem Fadenauslaufpunkt
und dem Fadenumkehrpunkt 31 einstellende Fadenschenkel 23 des
Fadenchangierdreieckes 26 in geradliniger Fortsetzung des
Fadenlaufweges und ist deutlich kürzer als der Fadenschenkel 24,
der sich zwischen dem Fadenauslaufpunkt und dem Fadenumkehrpunkt 32 im
Bereich des kleinen Durchmessers d der Kreuzspule 11 einstellt.
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Funktion der erfindungsgemäßen Spulstelle
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Wie bekannt und in der Beschreibungseinleitung
der vorliegenden Literaturstelle erläutert, führen bei bekannten Spulstellen
die während
des Spulprozesses im Zusammenhang mit der Fadenchangierung unvermeidlichen
seitlichen Auslegungen des Fadens 30 zu ständigen Fadenspannungsschwankungen.
Insbesondere beim Spulen konischer Kreuzspulen erfolgt, wenn keine
speziellen Maßnahmen ergriffen
werden, bei der Verlagerung des Fadens 30 zum großen Durchmesser
D der Kreuzspule 11 hin, einerseits aufgrund der Verlängerung
des Fadenweges und andererseits aufgrund der kurzzeitigen Erhöhung der
Wickelgeschwindigkeit, ein relativ starker Anstieg der Fadenspannung.
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Dieser bislang übliche, starke Fadenspannungsanstieg
wird durch die erfindungsgemäße Ausführungsform
der Spulstelle deutlich vermindert.
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Das heißt, durch die seitlich versetzte
Anordnung der Spulvorrichtung 4 bezüglich des im wesentlichen geradlinigen
Fadenlaufweges kommt es weder bei der Verlagerung des Fadens 30 vom
Fadenumkehrpunkt 32 im Bereich des kleinen Kreuzspulendurchmessers
d zum Fadenumkehrpunkt 31 im Bereich des großen Kreuzspulendurchmessers
D zu einem schädlichen
Fadenspannungsanstieg noch kommt es bei der Zurückverlagerung des Fadens 30 zum
Fadenumkehrpunkt 32 zu einer deutlichen Verminderung der
Fadenspannung.
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Durch die ständige Verkürzung bzw. Verlängerung
des Fadenweges, die jeweils reziprok zur Zunahme bzw. Abnahme der
Wickelgeschwindigkeit stattfindet, gelingt es, die beim Spulen konischer Kreuzspulen
jeweils benötigte
Fadenmenge ohne Veränderung
der Fadengeschwindigkeit bereitzustellen, so daß die Fadenspannung während des
Spulprozesses vergleichmäßigt wird.