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Verfahren und Einrichtung zum Reduzieren des Zerfaserns und Rechens
von Strängen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Reduzieren des Zerfaserns und Brechens von Strängen und im besonderen auf ein Verfahren
und Mittel, um dies bei Strängen zu erreichen, die nach der Zuführung von einer
Läufer einrichtung auf eine Spule aufgewickelt worden.
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In der Textilindustrie ist es allgemein bekannt, dass das Zerfasern
und/oder Brechen von Garnen oder Strängen entweder während des Aufbringens der Stränge
auf eine Spule oder eine Sammelvorrichtung bzw. beim Abnehmen derselben die gesamte
Ausbringung einer Anlage erheblich beeinflusst und die Kosten und auch die Qualität
des endgUlti£cn Erzeugnisses ungUnstig beeinflusst
werden. Godrillte
oder gefachte Oarno oder Stränge werden normalerweise auf Spulenträgern oder Sammelvorrichtungen
gesammelt, die eine im wesentlichen zylindrische Oberfläche haben. Um nun das Abgleiten
des Garnes oder des Stranges von diesen im wesentlichen zylindrischen Flüchen zu
verhindern, werden in bekannter Weise auf dem zylindrischen Spulenträger Garnfallen
angebracht, um dieses Abgleiten auszuschliessen.
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Diese bekannten Garnfallen, die zwar mit Erfolg das aufgenommene Garn
am Platz halten, haben jedoch im allgemeinen einen Beitrag zur Zcrfascrung oder
zum Zerbrechen des Garnes gcgeten, wenn dicscs von dem Wickel abgewickelt wird.
Ferner war auch schon bei dem ursprünglichen Aufsammeln und Aufbringen von Garnen
oder Strängen auf dem Spulenträger eine Schwierigkeit durch Zerfasern oder Brechen
der Stränge vorhanden, und zwar infolge des auf den Strang während des Aufwickelns
auf der Oberfläche Uber den Läufer oder eine FUhrung ausgcUbten Drucks, wobei sich
in bekannter Weise der Läufer oder die Führung auf einer Trommel dreht oder um eine
Trommeloberfläche rotiert.
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Gemäss der Erfindung ist nun ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte
Einrichtung zum Reduzieren des Zerfaserns und Brechens von Streuen oder Garnen während
des Verdrillens oder Verfachens geschaffen worden und ferner auch beim Ent@fernen
von der Sammelvorrichtung.
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Gemäss der Erfindung ist ferner eine verbesscrte Sammelvorrichtung
geschaffen worden, un die Stränge oder Garnc auf einen Spulenkörper aufzubringen.
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Gemäss der Erfindung ist ausserdem eine verbesserte Garnfalle geschaffen
worden, die ein Abreiben und Brechen des Garnes verhindert,
wenn
dieses von der Spulentrommel abgegeben wird, wobei die@@ Fallo in der Lage ist,
die aufgebrachte Wicklung auf db Spulenträger während des Ublichen Transportes zu
halten.
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Gemäss der Zrfindung wird durch dieses Verfahren des Sammelsn und
Abgebens von Oarnon und Strängen die fortlaufende gute Qualität des Garnen oder
des Stranges bei der Verwendung in dem endgültigen Textilv-erfahren erheblich verbessert
und erhöht.
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Weitere Vorteile und tterkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnun, die Ausfahrungsbeispiele
der Erfindung enthält. Es zeigen: Fig. l eine schaubildliche Teilansicht einer Einrichtung,
um Textilstränge oder Garne verdrillen oder behandeln zu können, wobei mit @ieser
Einrichtung das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Erfindung besonders vortcilhaft
verwendet werden kann, Fig.2 ein Stirnansicht eines Spulenträgers oder eines Sammlers
gemäss der Erfindung, Fig.3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig.2 in grösserem
Hasstab als diese, Fig.4, 5 u.6 Seitenansichten von bekannten Spulenträgern, die
verschiedene Arten von Garnfallen verwenden,
Fig. 7 eine Draufsicht
auf einen Spulenträger an seinem Arbeitsplatz während des Sammelvorgangs, Fig. 8
einen Querschnitt durch eine Spulentrommel zur Darstellung der Winkelverhältnisse
eines Stranges, eines Läufers und seiner Trommel, Fig.9 eine Skizze, um pie Abstande
und Winkel gemäss Fig. 8 in eine trigonometrische Beziehung zu setzen.
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In Fig.1 ist eine übliche und bekannte Art einer Zwirneinrichtung
10 zum Bohandeln von fadenartigen Materialien dargestellt. Die Zwirneinrichtung
lo hat ein Gestell mit im Abstand angeordneten Gchauseteilen 12, und zwar je eines
am Ende der Eirnichtung, von denen in Fig. l das eine dargestellt ist. Diese Gehäuseteile
sind Uber Spindelschienen 14 miteinander vorbunden, von denen eine in Fig. l dargestellt
ist.
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Ferner ist ein Wicklungsträger 16 vorhanden und weitere nicht dargestellte
Gestellteile.
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Der Wicklungsträger 16 ist init einer Vielzahl von nicht dargestellten
Dornen verschen, wobei auf jedem Dorn eine Vorratswicklung 20 aus Textilsträngen,
-garnen und/oder fadenartigen Materialien 22 vorhanden ist, die gezwirnt oder durch
die Verwendung der Linrichtung weiterverarbeitet werden sollen.
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Zu beiden Seiten der Maschine ist eine Spindelschiene 14 angeordnet,
von d-enen eine in Fig. gezeigt ist und die beide eine Vielzahl von hülsenförmigen
Gliedern oder Spindelhaltcvorrichtungen 24 tragen. Die nicht dargestellten Spindeln
sind so angeordnet, dass sie gleichzeitig durch einer einzigen
Antriebsriomen
oder ein Band 56 angetrieben. werden können, die mit Wirteln 38 zusammenwirken.
Neben dem Antriebsriemen 56 und den Wirteln 38 sind Leerlaufrollen 58 angeordnet,
die durch übliche, nicht dargestellte Mittel so beweglich sind, dass der Antriebsriemen
von einer einzelnen Spindel weg-oder auf diese zubewegt worden kann, um so wahlweise
den Antrieb der betreffenden Spindel entweder zu unterbrechen oder herzustellen.
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Der Riemen 56 erstreckt sich in Längsrichtung durch die Einrichtung
hindurch und wirkt mit einer Antriebsriemenscheibe 62 zusammen, die auf einer tSellc
64 befestigt ist, die von einem Elektromotor 66 über eine Ubertragungsvorricntung
oder ein Getriebe üblicher Art anc, etrieben wird, das in einem Gehäuse 68 untergebracht
ist. Der Rotor 66 ist auf einem ilfsgestell 70 neben dem einen Ende der Zwirneinrichtung
angeordnet.
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Die Zwirneinrichtung hat Ringbänke 72, und zwar an jeder Seite, die
durch beante und über den Motor 66 angetriebene Antriebsmittel in senkrechter Richtung
hin- und herbewegbar sind. Die Ringbank 72 ist mit kreisförmigen Öffnungen 711 versehen,
um die Spindeln und die hierdurch angetriebenen Spulen hindurchtreten zu lassen,
und die einzelnen, T ; kreisförmigen öffnungen sind durch einen Läuferring 76 definiert,
auf dem ein Läufer 78 angeordnet ist, der sich frei um die Spindel und die Spule
herumdreht, auf der der Strang oder das Garn 22 in üblicher Weise aufgewickelt ist.
Die Zwirneinrichtung weist üblicherweise einen Rollenzuführer 80 auf, mit dessen
hilfe die einzelnen Stränge oder Garne 22 einer Wicklung 20 mit einer Geschwindigkeit
zugeführt werden können, mit der dann der Strang oder das Garn auf einem Spulenträger
aufgewickelt wird.
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Die Vorschubeinrichtung zum Zuführen der Stränge und des Garnes der
Kollenzuführer 80 wird über eine Welle 84 angetrieben, die ihrerseits von einem
Ricnen 86 über eine Antriebsvorrichtung üblicher Art angetrieben wird, die in einem
Gehause 88 untergebracht ist und die über Riemenßcheibon und einen Riemen 90 von
dem in Gehäuse 68 untergebrachten Getriebe angetrieben wird.
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Die einzelnen- RollenzufUhrer 80 sind so angeordnet und ausgelegt,
dass der Vorschub eines Stranges unterbrochen wird, wenn ein Bruch eintritt. Die
einzelnen Spindeln sind so angeordnet, dass sie einen Spulenträger oder einen Spulenhalter
921 aufnehmen können, auf dein dann das Garn oder der Strang aufgewunden wird.
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Die meisten Spulenträger, wie sie zurzeit Verwendung finden, sind
aus geformten Kunststoff oder llarzmatcrial von entsprcchender Festigkeit herge@tellt
und : aben eine entsprechend dünne Wand. Wie in Fig.2 dargestellt, kann das untere
Ende des Spulenträgers 94 mit einen Ringflansch 96 versehen sein, der einen Anschlag
für das auf der Spulenträgertrommel aufgewickelte Fadenmaterial bildet. Die üblIchen
Spulenträger aus geformten Kunststoff- oder Harzmaterial sind üblicherweise mit
einer ausseren Fläche 98 von im wesentlichen zylindrischer Form versehen. In bekannter
Weise wurden bisher auf der Oberfläche oder in die Oberfläche 93 der Spulenträgertrommel
Sperrvorrichtungen eingebaut, un so die gesamte Wicklung oder Teile derselben an
einem Abgleiten während des Auf- oder Abwickelns zu hindern. Diese bekannten Haltevorrichtungen
weisen üblicherweise eine oder nehrere Gruppen von feinen Riefen auf, wie sie beispielsweise
bei llo in Fig. 4 angedeutet sind,oder
eine Gruppe von getrennten
Nuten, wie bei 111 in Fig.5, oder eine Gruppe von getrennten Rippen, wie bei 112
in Fig.6.
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Alle diese Garnhalterungen hatten die Wirkung, das Garn in der aufgewickelten
Lage auf der Spulenträgertrommel zu halten, verhinderten jedoch nicht ein Zcrfascrn
oder den Bruch eines Stranges, wenn das Garn oder der Strang auf- oder abgewickelt
wurde, da dicse einzelnen, bekannten Garnhalterungen scharfe Kanten hatten, welche
entweder einen Strang oder ein Garn oder ein fadenartiges Material bein Auf- oder
Abwickeln abreiben bzw. zerfascrtl oder auch zerbrechen.
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In Fig. 2 und 3 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel gemäss der
Erfindung dargestellt, wodurch dieses Abreiben, das Zerfasern und/oder Brechen der
Stränge oder Garne während des Aufwickelns oder Abwickelns verhindert itird. Dabei
sind ein oder mehrere Garnhalterungen loo in der Oberfläche 93 der spulenträgertrommel
oder auf ihr gebildet. Wenn eine Gruppe von Garnhaltorungen loo n der Oberfläche
o3 der Spulenträgertrommol gebildet ist, so können sie entweder als aufeinander~
folgende Rippen oder aufeinanderfolgende Nuten betrachtet werden. In beiden Fellen
iot das Hauptmerkmal dieser Garnhalterungen dariii zu sehen, dass sie eine allmählich
geneigte Steigung oder Schräge an der Ausgabekante der Halterung aufweisen.
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Wic aus Fig.3 hervorgoht, haben die Garnhalterungen gemäss der Erfindung
eine allmählich ansteigende Ausgebeschräge lol.
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Eine allmählich abateigende Schräge 102 an der entgegengesetzten Kante
der Garnhalterung hilft ferner ein Abreiben des Garnes zu vermeiden, wenn dieses
auf dem Spulentr-cr aufgewici:clt wird. @s ist vorteilhaft, einen im wesentlichen
flachen Teil 103 an der Garnhalterung vorzusehen, die die allmählich
absteigenden
Schräge 102 und die allählich ansteigende Schräge lol voneinander trennt, um so
eine Verwirrung des Garnes oder des Fadens an einer unabsichtlich gebildeten, engen,spitzen
Rippe zu vermeiden , die sich zwischen den ansteigenden und absteigenden Neigungen
gebildet haben könnte, und zwar gleichgültig, ob die Spulenträgertrommel oder die
Oberfläche der aarnhalterung durch Abdrehen auf einer Drehbank oder durch eine Verformung
gebildet wurde. In ähnlicher Weise ist es von Vorteil, einen im wesentlichen flachen
Teil zwischen aufeinanderfolgenden Garnhalterungen, wie beispielsweise bei 1o4 und
105 angedeutet, vorzusehen, um das Abreiben oder die Abnützung von Garn durch eine
unbeabsichtigte Bildung einer scharfen Kante zwischen einer ansteigenden und einer
nachfolgend absteigenden Schräge zu vermeiden.
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Versuche haben gezeigt, dass mit erfindungsgemässen Garnhalterungen
ausgerüstete Spulenträgertrommeln mit grossem Erfolg verwendet werden können, wenn
die Mitten von aufeinanderfolgenden, im wesentlichen flachen Teilstücken 104,105
durch einen Abstand d gleich o, 625 Zoll entfernt sind, wenn der Abstand eines im
wesentlichen flachen Teilstückes, wie beispielsweise 1o4, o, o625 Zoll beträgt,
wenn ferner die Ausdehnung einer allmählich ansteigenden Schräge lol und einer allmählich
absteigenden Schräge 102 jeweils gleich den Abständen c und f, und zwar 0,0175 Zoll
sind und wenn schliesslich die Tiefe der Garnhalterung, wie sie durch das Bezugszeichen
b angedeutet ist, gleich o,o125 Zoll ist. Die Verwendung dieser Abmessungen ergibt
eine etwas über 40 liegende Steigung, wie dies durch den Windel x für die ansteigenden
und absteigenden Kanten der Garnhalterung angedeutet ist, und diese Masse ergeben
in besonders günstiger Weise die oben beschriebenen Wirkungen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass zwar die dargestellten Garnhalterungen
der Einfachheit halber in Querschnitt als gleich @seitige Trapezolde dargestellt
sind, dass jedoch auch andere Formen möglich sind, um die bereits beschriebenen
Wirkungen zu erzielen. Beispielsweise können ein oder mehrere Garnhalterungen auf
der Spulenträgertrommel vorgesehen werden, die irn Querschnitt die Form einer Sinuswelle
haben. Es ist offensichtlich, dass Garnhalterungen, die in dieser Weise gebildet
sind, im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie die dargestellten ausführungsbeispiele
haben, da die Merkmale eines allmählichen Anstiegs und eines allmählichen Abstieges
und eines im wesentlichen flachen Teils an den Wellenkämmen und -tälern aufeinanderfolgender
Garnhalterungen ungeftihr verwirklicht wären und die gleichen Ergebnisse zeitigen
würden. ilat die e Spulenträgertrommel einen kleinen Durchmesscr, so wirkt die beim
Aufwickeln auf die Trommeloberfläche auf einen Strang ausgeübte Kraft über einen
kleinen seitlichen Winkel gegen den Läufer mit dem Ergebnis, dass der Läufer oder
die Führung nunmehr auf den hindurchgehenden Strang in grösserem Masse abreibend
wirkt, und zwar besonders an den einzelnen Fäden, die in einer direkten scharfen
Winkelberührung mit der LäuSeroberfltiche sind.
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Dies ist in den Fig. 7 - 9 dargestellt. Fig.7 zeigt eine vergrösscrte
Draufsicht auf eine Ringbank 72 mit der Ringöffnung 74, die durch die Ringhahn 76
definiert ist, auf der ein Läufer 78 frci um die Spindel und die Spule 94 herum
drehbar ist. Dr Strang oder das Garn 22 wird in den Läufer 78 cingefädelt und läuft
damit um die Trommel 94 herum. In Fig.8 ist ein Querschnitt der Trommel 94 dargestellt.
Der Strang 22
macht eine tangentiale Berührung mit der Trommeloberfläche
98 an einem Punkt 130, so dass nun eine Linie zwischen dem tangentialen Berührungspunkt
130 und der mitte 131 des dargestellten Trommelschnittes definiert wird. Der Abstand
zwischen den Punkten 130 und 131 ist natürlich der Radius der Trommel Rb, wie in
Fig. 9 dargestellt. Eine andere Linie wird durch den Strangberührungspunkt am Läufer
73 und der Mitte 131 des Trommclschnittes bestimmt, wobei der Abstand zwischen diesen
beiden Punkten der Radius Rt des Kreises istt der durch die Drehung des Läufer 78
um die Spulentronncl definiert ist.
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Der Radius Rt und das Garn 22 definieren einen Winkel #.
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Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Einrichtung
ergeben nun, dass das Verhältnis von Rb zu Rt mindestens in vorteilhafterweise 0,45
sein sollte, um ein Zerfasern und ein Brechen der einzelnen Fäden bei direkter scharfer
Winkelberührung mit der Läuferoberfläche zu verhindern. Das Verhältnis von Rb zu
Rt> wie es eben ausgedrückt wird, ist der Sinus des Winkels #. Wenn daher das
Verhältnis von Hb zu Rt o, 45 oder grösser st, dann muss der Winkel # mindestens
ungefähr 270 oder grösser sein, um ein Zerfasern oder ein Brechen zu verhindern.
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Damit wurde ein Verfahren zum Reduzieren des Zerfaserns und Brechens
von Strängen während des Zwirnvorgangs beschrieben, bei dem ein Winkel von mindestans
270 zwischen zwei Linien gebildet wird, und zwar einer ersten Linie, die durch eine
LEngsachse eines zylindrischen Spulenkörpers und einen Strangbe -rührungspunkt auf
dem um den Spulenkörper herumlaufenden Läufer gebildet ist, und ferner einer zweiten
Linie, die sich durch. den Strangberührungspunkt auf dem Läufer und durch einen
tangentialen Kontaktpunkt des Stranges auf dem Spulenkörper ergibt.
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Das Verfahren schliesst ferner noch die Verfahrensschritte ein, wonach
auf dem zylindrischen Spulenkörper Garnhalterungen angebracht
sind
und bei denen ferner die Ablaufkante der Halterung eine. allmählich ansteigende
Schräge hat.
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Die Erfindung verwendet Textilspulenkörper mit einem im wesentlichen
zylindrischen Körper, um eine Garnwicklung aufzunehmen, wobei die das Garn aufnehmende
Oberfläche des Körpers mindesteins eine Garnhalterung aufweist. Die Ablaufkante
der Garnhalterung hat eine allmählich ansteigende Schräge und kann sich vorteilhafterweise
auf dem ganzen Umfang um den Spulenkörper .herum erstrecken und einen nutenförmigen
Querschnitt haben.
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Die andere Kante des nutenförmigen Querschnittes kann in vorteilhafter
Weise eine allmählich abfallende Schräge haben. Der nutenförmige Teil kann in vorteilhafter
Weise einen im wesentlichen flachen Boden haben, der die ansteigenden und absteigenden
Schrägen voneinander trennt. Wenn eine Vielzahl von Garnhalterungen auf dem Spulenkörper
vorgesehen sind, so kann die Kante der ansteigenden Schräge eines ersten nutförmigen
Teiles in vorteilhafter Weise von der Kante der absteigenden Schräge des darauffolgenden
Nutenteiles durch ein im wesentlichen flache s Teilstück entlang der gleichen Schnittebene
des im wesentiichen zylindrischen Körpers getrennt sein. Wie bereits erwohnt, können
die Garnhalterungen auch durch eine Gruppe von ein oder mehreren Vorsprüngen oder
Rippen im zylindrischen Körper gebildet sein. Wenn die Garnhalterungen als Vorsprünge
dcfiniert sind, so ist die Ablaufkante des Vorsprungs allmählich ansteigend, die
Spitte des Vorsprungs hat einen im wesentlichen flachen Teil, und die andere Kante
des Vorsprungs ist vorzugsweise allmählich absteigend, um so ein Abreiben und Brechen
des Garnes während des Aufwic'kelns oder Abwickelns zu vermeiden.
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Die Einrichtung zur Durchführung der Erfindung kann ferner einen Spulenkörper
aufweisen, bei dem das Verhältnis des
kleinsten Querschnittradius
des Spulenkörpers zum Radius einer Schraubenlinie oder eines Kreises, der durch
die Bewegungsbahn des Läufers um den Spulenkörper herum definiert ist, niemals kleiner
als o, 45 ist, d.h. dass der Winkel, der durch einen Strang zwischen dem Läufer
und dem Umfang der Spulenträgertrommel und einer Linie zwischen dem Spulenberührungspunkt
am Läufer und der Mitte der Spulenträgertrommel gebildet wird, niemals kleiner als
27° ist.
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Um weiter eine Tendenz in Richtung auf das Zerfasern und den Bruch
herabzusetzen, kann die auf der Spulenträgertrommel aufgewickelte Wicklung mit einem
exzentrischen Aufbau in der Verzwirnung des Garnes so aufgewickelt werden, dass
Umkehrpunkte in aufeinanderfolgenden, übereinanderliegenden Lagen an der gleichen
Stelle am Umfang des Wickels nicht auftreten. Dies bedeutet, dass die Umkehrpunkte
an den Enden der Wicklung bei aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen dadurch nicht
die gleichen sind, dass eine zu dieseSIZweck entsprechende Kurvenform verwendet
wird. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit von festgehaltenen oder verlorenen Enden
an den Flanschen des Spulenkörpers reduziert. Ferner kann zusätzlich die auf dem
Spulenkörper aufgewickelte Wicklung mit zwei allmählich konischen Formen versehen
werden, wobei sich die eine konische Form entlang der Haupt länge der Wicklung und
die andere vom inneren Ende dieser konischen Ausbildung bis zum oberen Ende der
Spule erstreckt. Der Hauptteil der Länge des Wicklungskörpers kann dabei mit einem
Winkel von der Grössenordnung von 1 - 60 gewickelt werden, während dabei der obere
Teil der Wicklung mit eipem Winkel von 150 gewickelt wird.