DE1435344A1

DE1435344A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Faeden,insbesondere von synthetischen

Info

Publication number: DE1435344A1
Application number: DE1962B0065649
Authority: DE
Inventors: Kunstseiden-Maschinen- Vertrie
Original assignee: KUNSTSEIDEN MASCHINEN und APPB
Current assignee: KUNSTSEIDEN MASCHINEN und APPB
Priority date: 1962-01-25
Filing date: 1962-01-25
Publication date: 1968-11-14
Also published as: NL288095A; GB980488A; DE1435344B2; US3174270A; CH404848A; USB317427I5; NL139046B; DE1785589A1; BE627345A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden, insbesondere von synthetischen.

Synthetisch hergestellte Fäden aus Polymeren, beispielsweise Polyamiden, Polyester etc., erhalten ihre Endfestigkeit erst durch einen Streckvorgang, dem sie nach dem Spinnen unterworfen werden. Die Verstreckung liegt im allgemeinen zwischen 1:4- und 1:5·

Da die Spinngeschwindigkeit bei synthetischen Fäden je nach Art des Polymers und der Garnstärke zwischen 800 m und 1200 m und mehr liegt, ergeben sich bei einer unmittelbar an den Spinnvorgang anschliessenden Verstreckung Bndgeschwindigkeiten, die zwischen 4.000 und 5.000 m pro Minute liegen. Bisher war man nicht in der Lage, Fäden mit dieser hohen Geschwindigkeit aufzuwickeln, da die hohen Fliehkräfte, die bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 80 90 m pro Sekunde auf die Spule wirken, den Aufbau eines brauchbaren Fadenwickels unmöglich machten. Bei den allgemein gebräuchlichen, durch Friktion angetriebenen Spulen reichte auch die Reibung zwischen Friktionstrommel und Spule nicht mehr aus, um die erforderlichen hohen Drehzahlen der Spule zu erreichen.

Man war deshalb gezwungen, den Spinn- und Streckvorgang voneinander zu trennen, die Fäden also unverstreckt aufzuwickeln und nachher in einen besonderen Arbeitsgang bei niedriger Geschwindigkeit zu verstrecken.

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Abgesehen von dem bedeutenden Mehraufwand an Arbeitskräften und Investionskosten ergaben sich durch das Umspulen aüOh^rQualitätsverschlechterungen und bedeutende Abfallmengen«

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, das es ermöglicht, auch bei Direktverstreckung die Fäden mit hohen Endgeschwindigkeiten einwandfrei aufzuwickeln, ohne den Spinn- und Streckvorgang zu unterbrechen. Dies wird dadurch erreicht, dass man den Wickelvorgang in mehrere, im vorliegenden Fall in zwei, Komponenten aufgliedert, die zusammengenommen die Endgeschwindigkeit ergeben. Die Beanspruchung der fiotationskörper wird dabei auf einen Bruchteil herabgesetzt. Man ist dadurch in der Lage, Fäden mit hoher Laufge- ^; schwindigkeit mit Drehzahlen aufzuwickeln, die sich praktisch noch leicht beherrschen lassen, und die einen einwandfreien Aufbau des Wickelkörpers ermöglichen. Einer Direktverstreckung auf der Spinnmaschine steht deshalb nichts mehr im Wege.

Die beigefügte Zeichnung zeigt beispielsweise eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Abbildung 1 zeigt die Vorrichtung im Aufriss, Abbildung 2 einen schematischen Grundriss derselben. Die Vorrichtung besteht aus einer Aufwickelspule 1 zur Aufnahme des Garnkörpers 2, die durch einen regelbaren Elektromotor 3 angetrieben ist. In der Zeichnung ist die Spule 1 direkt auf die Motorwelle aufgesetzt. Sie kann aber auch über einen Wirtel, wie es bei Zwirnmaschinen üblich ist, angetrieben werden.

Der Spulenkörper 1 wird von einem Bügel'k umfasst, der ein Röhrchen für die Zuführung des Fadens enthält. Zweckmässigerweise wird man den Bügel 4 als Glocke ausbilden, um eine leichtere Auswuchtung zu

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erreichen. Der Bügel A wird über einen Wirtel G und einen Riemen 7 Ton eine» Elektromotor 8 gegenläufig zur Spule.1 angetrieben.

Der mit hoher Geschwindigkeit zugeführte Faden 9 wird nun durch eine Fressluftdüse 10 in den Fadenkanal 5 eingeblasen und wickelt sich - wie in Abbildung 2 dargestellt - beispielsweise bei Sechtsdrehung auf die Spule 1 auf· Würde die Spule 1 stillstehen, so würde die Aufwickelgeschwindigkeit pro Minute Dpi.Nb sein, wobei D der Durchmesser der Spule und 3Sb die Drehzahl des Bügels h- ist. Bei einer bestimmten Fadengeschwindigkeit V würde die Drehzahl des Bügels Nb = ViDpi betragen. Erteilt man der Spule 1 durch den Motor eine Drehung entgegengesetzt der Bügeldrehung und betrachtet man den Bügel als stillstehend» so wurden sich allein, durch die Drehung der Spule 1 Dpi.Ks Meter Faden pro Minute auf die Spule aufwickeln.

Daraus ergibt sich, dass bei gegenläufiger Drehung der Spule 1 und des Bügele 4 sich die Aufwickelgeschwindigkeiten addieren» d.h. die Aufwickelgeschwindigkeit ist dann Dpi (Nb + Ns). Wenn man die Geschwindigkeit der Spule 1 und des Bügels h gleich gross wählt, ergibt sich also eine Halbierung der Spulendrehzahl und damit eine Verringerung der auf den Wickel wirkenden ümfangskräfte auf ein Viertel, da bekanntlich die Zentrifugalkräfte mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wachsen.

Man erhält deshalb selbst bei hohen Fadengeschwindigkeiten Spulendrehzahlen und Aufwickelgeschwindigkeiten, die sicE praktisch 'leicht bewältigen lassen und einen,einwandfreien Aufbau des Fadenwickels ermöglichen. Dies ist einwandfrei aus nachstehendem Zahlenbeispiel

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Nimmt matt ζ»B. die Fadengesehwindigkeit mit 5*000 m aa_t was bei einer Verstreekung von ca. l:4-_tj5 einer Spinngescnwindigkeit von etwa 1.200 m entspricht» und den Durchmesser der Spule 1 mit 100 mm>

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so ergibt sich unter der Annahme _f dass Bügel- und Spulendrehzahl gleich sind» eine Spulendrehzahl von rund 7*500· Dies sind Drehzahlen, die sich praktisch leicht bewältigen lassen, denn in der Zwirnerei werden ja vielfach weit höhere Spindeldrehzahlen angewandt.

Erhöht man die Drehzahl des verhältnismässig leichten Bügels z.B. auf 10.000 oder 12.000 Umdrehungen, so kann man die Spulendrehzahl auf 5*000 bzw. 3*000 IFpM ermässigen. Man ist dadurch in der Lage, schwere Garnwickel mit IQ bis 12 kg Garngewicht ohne Schwierigkeiten herzustellen«.

üia einen entsprechenden Aufbau der Wicklung 2 zu erreichen, wird der Spindel durch eine Hubvorrichtung 11 eine Auf- und Abwärtsbewegung

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erteilt, so dass sich die Fäden parallel und nebeneinander auf der Spule aufwickeln'« ¥nt ein Abgleiten der Fäden bei stärker werdendem Wickel zt£ verhindern» wird der Hub allmählich verkleinert» Man erhält auf diese Weise einen konischen Wickelaufbau«

In der Abbildung 1 ist eine hydraulische Hub-Einrichtung angedeutet» Die Hub-Einrichtung kann auch in beliebiger anderer Form ausgeführt · werden«

Die Drehung des Bügels k erteilt dem zugefiihrten Faden 9 eine Zwirnung· Ba der Faden 9 meist aus vielen, sehr feinen Eapillarfäden

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besteht, die bei Parallellage leicht absplittern, ist dieser Schutzdrall von. grossem Vorteil, denn er erleichtert bei der Weiterverarbeitung ein Abziehen des Fadens von der Spule.

Durch Änderung der Drehzahl des Bügels k kann man die Grosse des Schutzdralls in gewissen Grenzen4instellen.

Da bei zunehmender Wickelstärke der Spule 1 die Umfangsgeschwindigkeit wächst, also »ehr Faden abgezogen würde, ist es notwendig, die Spulendrehzahl allmählich herabzusetzen, damit die Geschwindigkeit des Fadens 9 immer gleich bleibt.

Diesem Zweck dient eine Spannungs-Tastrolle 12, die über einen elektronischen Verstärker und Regler 13 die Drehzahl des Motors 3 entsprechend der zunehmenden Wickelstärke der Spule herabsetzt.

Der Spinnvorgang von synthetischen Fäden ist kontinuierlich und darf auch bei Wechsel der Spule 1 nicht unterbrochen werden. Ganz abgesehen davon, dass das Auflegen der Fäden bei den hohen Geschwindigkeiten ausserordentlich schwierig ist, würd^eine Unterbrechung des Spinnvorgangs grosse Unzuträglichkeiten hervorrufen durch die unverstreckten Fadenenden, die beim Abstellen und beim neuerlichen Anfahren entstehen. Auch der Abfall wäre sehr hoch.

Es ist deshalb eine Druckluftdüse vorgesehen, die auch bei Spulenwechsel den Faden abzieht. Die Einlaufdüse 10 ist daher schwenkbar angeordnet·

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Soll nun die bewickelte Spule gegen eine leere ausgetauscht werden, so wird die Düse 10 derart geschwenkt,dass der Faden mit voller Geschwindigkeit in ein Abfallrohr Ik geblasen und in einem Behälter gesammelt wird. Nach Beendigung des Spulenwechsels wird die Düse 10 wiederum senkrecht gestellt und der Faden durch das Bohr 5 auf die Spule 1 geblasen. Der Spinn- und Streckvorgang auf der Maschine selbst wird also nicht unterbrochen.

Die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber den üblichen Aufwickelmethoden liegen auf der Hand. Durch Aufgliederung des Aufwickelvorgangs in mehrere Phasen, in diesem Fall zwei - nämlich durch die Spule 1

und den Bügel k - , kann die Drehzahl der Spule so niedrig gehalten werden, dass ein einwandfreier Wickelaufbau gewährleistet ist und dass die Zentrifugalkräfte in einer Grössenordnung liegen, die dem Wickel nicht mehr schaden.

Man ist beispielsweise in der Lage, durch Erhöhung der Drehzahl des Bügels k die Drehzahl der Spule 1 herabzusetzen, denn es ist einfacher, einem leichten Bügel oder einer Glocke eine hohe Drehzahl zu geben als einer schweren Aufwickelspule. Dadurch ist man in der Lage, Spulen von sehr grossem Gewicht einwandfrei herzustellen.

Darüberhinaus ermöglicht die Drehung des Bügels k eine Schutzzwirnung des Fadens, vermeidet also eine Abspaltung der Kapillare und erleichtert die Abwicklung von der Spule zum Zwecke der Weiterverarbeitung«

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Durch Anwendung der schwenkbaren Pressluftdüse 10 geschieht das Einfädeln des Fadens nahezu automatisch bei laufender Maschine, und der Fadenlauf braucht auch beim Spulenwechsel nicht unterbrochen zu werden«

Das Verfahren ereöglicht also die Anwendung der Direktverstreckung von synthetischen Fäden ohne Unterbrechung des Fadenlaufes.

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zum Aufwickeln von Fäden, ; dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelvorgang auf 2 oder mehrere zusammenarbeitende Wickelorgane (1 und 4) verteilt wird derart, dass die Summe der Drehzahlen, multipliziert mit dem jeweiligen Spulenumfang, die Liefergeschwindigkeit des Fadens ergibt. "

2) Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1) .. dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelorgane aus einer sich drehenden Spule (l) und einem, die Spule umgreifenden, sich gegenläufig drehenden Bügel -bestehen, deren Drehzahlen, so ^;V: aufeinander abgestimmt sind, dass sie den Forderungen des . Anspruches 1) entsprechen.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1) und 2) ' dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (l) und der Bügel (4) von getrennten Antriebsaggregaten angetrieben werden, die eine beliebige Einstellung des Drehzahl-Verhältnisses Ns : Nb ge- . statten.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1) bis J) '

dadurch gekennzeichnet, dass im Bügel (4) ein Führungsrohr (5) eingebaut ist,"durch das der Faden auf die Spule geblasen wird.

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5) Vorrichtung nach Anspruch 1) bis ^f)

dadurch gekennzeichnet, dass durch die Drehung des Bügels (k) dem Faden (9) ein Schutzdrall erteilt wird.

6) Vorrichtung nach Anspruch 1) bis 5)

dadurch gekennzeichnet, dass die Einfuhrung des Fadens durch eine schwenkbare Pressluftdüse (10) erfolgt, die einerseits im Betrieb den Faden durch ein Führungsrohr (5) dem Spulenkörper zubläst, während sie andererseits nach Schwenkung der Düse den Faden während des Spulenwechsels in ein Abfallrohr (lh) fördert, ohne den Spinnvorgang zu unterbrechen.

7) Vorrichtung nach Anspruch 1) bis 6)

dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Fadens (9) durch eine Spannungstaetrolle (12) abgetastet und durch eine elektronische Regelung die Drehzahl der Spule (l) der jeweiligen Fadengeschwindigkeit bzw. der gewünschten Fadenspannung angepasst wird.

8) Vorrichtung nach Anspruch 1) bis 7)

dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelaufbau der Spule (2) entweder durch Beben und Senken der Spule (l) oder des Bügels (k) vorgenommen wird.

latersfcae*, den Zk, Januar 1962

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