DE1535096A1

DE1535096A1 - Verfahren zum Aufwickeln von Garn

Info

Publication number: DE1535096A1
Application number: DE19641535096
Authority: DE
Inventors: Hardee Glyndwr
Original assignee: British Nylon Spinners Ltd
Current assignee: British Nylon Spinners Ltd
Priority date: 1963-10-22
Filing date: 1964-10-22
Publication date: 1970-02-12
Also published as: CH434047A; NL140811B; LU47194A1; US3315904A; BE654726A; GB1022054A; NL6412240A

Description

Il MA) 1989

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. H. FINCKE 8 München 5,

DIPL.-ING. H . BOHR MOIIeritrafi« 31

Mappe 18

Mappe 19897 - Dr.F./F.

IGI Caee FC.17098 B

Beschreibung
zur Patentanmeldung der

BRITISH NYLON SPINNERS LTD», Pontypool, Monmouthshire,

Grossbritannien

betreffend:
"Verfahren zum Aufwickeln von Garn"

PRIORITÄT: 22„ Oktober 1963 - Grossbritannien

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen beim Aufwickeln von Garnen_o

Wenn in der vorliegenden Beschreibung von Garnen die Rede ist, so sollen hierunter sämtliche faserigen Toxtilgebilds verstanden werden, gleichgültig ob sie aus Stapelfasern oder kontinuierlichen Fäden bestehen und hierunter sollen auch Einzelfäden an sich verstanden werden.

Eine wünschenswerte Form einer Garnpaokung au der Garn aufgewickelt werden kann, ist eine Kreuzspule, d,h, ein zylindrischer Körper der gerade Enden aufweist und der auf eine Spule,

NeU8 Unterlagen (Art. 7 8 1 Abs. 2 Nr. l Satz 3 des Ärlderung.iges. v. 4. b.

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beispielsweise ein zylindrisches Rohr aufgewickelt ist» Diese Spule braucht keine Bndflanschen zu besitzen, obwohl die Kreuzspule an jedem Ende nicht oder nur aehr wenig abgeschrägt ist. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es häufig wünschenswert, grosse Kreuzspulen von Garn aufzuwickeln, das der Spule mit ■ hohen Geschwindigkeiten zugeführt wird.

Bine Kreuzspule wird dadurch gebildet, dass die Spule, auf die das Garn aufgewickelt wird, umläuft, wobei das Garn darauf in Lagen von schraubenlinienförmigen Windungen abgelegt wird. * Diese Schichten werden dadurch erzeugt, dass das augeführte Garn hin- und hergehend achsial auf der Spule mittels einer Traversierungsführung abgelegt wird, der eine entsprechende Querbewegung erteilt wird.

Der Umlauf der Spule erfolgt entweder durch direkten Antrieb der Spindel derselben oder durch öbi?rfiächenantrieb mittels einer Antriebswalze, die mit dem auf der Spule aufgewickelten Garn in Berührung gehalten wird.

Im erateren Falle, rnenn das Garn der Aufwickelvorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit zugeführt wird₅ was in den meisten Textilprozesaen der FaTl ist, ist es erforderlich, den Antrieb der Spindel derart einauatellen, daar deren Drehgeschwindigkeit allmählich während de3 Aufspulena des Wickels verringert wird, um ao die Geschwindigkeit, mit der das Garn auf des allmählich einen grösssren Durchmesser annehmenden

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Wickels aufgespult wird, konstant zu halten.

Im letzteren Falle bei einem Oberflächenantrieb stellt sich die Aufwickelgeschwindigkeit -von seibat ein, da die Obe.vflächengeachwindigkeit der Kreuzspule konstant bleibt, unabhängig vom Durchmesser derselben.

Um den gewünschten Ablegewinkel des Garnes bei der Herstellung einer stabilen Kreuzspule zu erreichen, musa das Garn mit einer geeigneten Geschwindigkeit traversiert werden, welche von der Garnaufnahraegeschwindigkeit abhängt. Die maximaLe Traversierungegeschwindigkeit hängt von den mechanischen Grenzen der jeweiligen Travernierunfravori iclitung ab und aus diesem Grunde kann die GarnaufnuhmegQBchwindigkeit begrenzt sein.

Es iat bekannt, Kreuzepulen entweder mit einem sogenannten konstanten Aufwickelverhältnis oder mit oiner im wesentlichen konstanten Traversierungsgeachwindigkeit aufzuwickeln Beim erstgenannten Aufwickelverfahren wird die Avuse.hl der Windungen, ( welche pro Changierungszyklus aufgewickelt werden (gewöhnlich als "Aufwickelvarbdltnis" bezeichnet) , konstant gehalter., so dass in dem iinese wie die Spinleldrehs;ahL während des Aufwickeins verrinperu wird, um die Oberfläohengeschwindig'ceit konstant zu halten, auch die Goechwindigkeit der Traveraierung verringert wird.

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Es wurde gefunden, dass keine der angegebenen bekannten Methoden zum Aufwickeln von Kreuzspulen vollkommen befriedigend ist, wenn synthetische Polymergarne nach dem Verstrecken zu Kreuzspulen aufgewickelt werden. Wenn beim Aufwickeln das Verfahren mit konstanten Aufwickelverhältnissen angewendet wird, so treten an den Enden der Kreuzspule Ausbauchungen oder Ab.rundungen auf, wenn das Aufwickelverhältnie zu hoch ist. Wenn das Aufwickelverhältnie zu niedrig ist, so trifft eine Untersohneidung in der Nähe der Spule ein und es bilden sich harte Kanten an den Aussenseite der Kreuzspule zusammen mit einer Ausbauchung auf der zylindrischen überflache derselben» Beim Auf« wickeln mit der Methode der konstanten Traversierungsgeschwin-* digkeit führt die hohe Travereierungsgeschwindigkeit, welche notwendig ist, wenn die Ausbauchung gering gehalten werden soll, ebenfalls zu harten Kanten und zu einer Ausbauchung, wobei darüberhinaus das Garn in einer Weise auf der Spule abgelegt wird, dass es ganz oder teilweise über die Enden der Kreuzspule abgleitet und Überwurfenden bilden.

\ Die Ausbauchung iet gewöhnlich am gröasten, wenn etwa ein Viertel des Gewichts der Spule aufgewickelt ist und setzt sich fort bis zu etwa der Hälfte des Gewichts der Spule und etwas darüberhinaus. Dies ist auf die Kontraktion der äusseren Schichten auf diejenigen inneren Schichten der Spule zurückzuführen, welche nicht zusammengedruckt sind. Das Vorhandensein solcher Ausbauchungen ist nicht nur unansehnlich, sondern kann auch zu Schwierigkelten beim Abziehen des Garnes von der Kreuzspule führen.

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tjberwurfenden der Garne müssen vermieden werden, da sie leicht zu Fadenbrüchen beim Abziehen des Garnes führen.

Unterschneidungen der Kreuzspule, welche zur Folge haben, dass die anfänglichen Schichten des Garnes eine geringere Länge haben, als die mittlere Länge in der ganzen Kreuzspule sind ebenfalls unansehnlich und können zu Schwierigkeiten beim Abziehen des Garnes fuhren.

Nachdem nunmehr die Ursachen für das Auftreten von Ausbauchungen, Unterschneidungen und Oberwurfenden bei Kreuzspulen festgestellt worden sind, ist ein neues Verfahren zum Aufwickeln von Kreuzspulen gefunden worden, wobei die Geschwindigkeit der ^reversierung programmiert wird, d.h. systematisch im Verhältnis zur Aufwickelgeschwindigkeit verändert wird, und zwar in der Welse, dass die Tendenz zum Auftreten der angegebenen Mangel verringert wird.

Gemäss der Erfindung wird also ein Verfahren zum Aufwickeln von Garnen zu Kreuzspulen vorgeschlagen, welches darin besteht, i dass das Garn auf einer Spule aufgewickelt wird, welche mit einer allmählich geringer werdenden Umfangsgeschwindigkeit beim Aufwickeln in Umlauf gesetzt wird, wobei unabhängig von diesem Aufwickeln das zugeführte Garn achsial hin- und hergehend auf der Spule abgelegt wird, um so Lagen von achratibenlinienförmigen Windungen zu bilden und dabei die Geschwindigkeit der !'reversierung derart verändert wird, dass sie während

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des Aufwickeins nicht konstant ist und die maximale Geschwindigkeit vorliegt, nachdem etwa 15$ und bevor etwa 75# dea Garngewichtes der endgültigen Spule aufgewickelt worden sind.

Die Erfindung besieht sich auch auf eine Kreuzspule, bei der Garnschichten schraubenlinienförmig zu einer Packung aufgewickelt sind und wobei der Schraubenwinkel zumindestens von einigen der Windungen dieser Schichten, welche zwischen etwa den ersten 15# und etwa den letzten 25$ des Garngewichtes der Packung liegen, mindestens ebenso gross sind wie die von anderen Packungswindungen und grösaer als der Winkel der Windungen in den ersten 15 A

Vorzugsweise wird die Traversiorungsgesohwindigkeit allmählich (d.h. in Form einer flachen Kurve in einem Diagramm, bei dem die Traversierungsgeschwindigkeit gegenüber der Zeit oder dem Gewicht des aufgewickelten Garnes aufgebragen ist) vergrössert, bis zu einem Maximum, das etwa zu dem Zeitpunkt besteht, wenn ein Drittel des Packungsgewichtes aufgewickelt worden ist, ) worauf sie dann allmählich wieder bis auf den gleichen Wert bei der fertiggestellten Spule verringert wird, vie er beim Beginn des Aufwickeins vorliegt. Die Geschwindigkeit der Vergrösserung und Verringerung kann jedoch auch linear sein, wenn hierdurch der mechanische Aufbau der Aufwickelvorrichtung vereinfacht wird. In gewissen Mllen kann eine Verbesserung der Packungsform erhalten werden, selbst in dem Falle, wenn die Traversierungsgeschwindigkeit auf dem Maximum in dem Zeitraum

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des Aui'wicicelna nach der angegebenen Zeit gehalten wird.

In der Praxis hat es eich gezeigt, daaa bei Anwendung des Verfahrens geraäas der Erfindung das Auftreten von Ausbauchungen auf der Spule verhindert werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daaa die maximale Travereierungsgeachwindigkeit an dem Punkt dee Aufwickelvorganges vorliegt, wo die Tendenz des Auftretens von Ausbauchungen am gröasten ist. Bei der höchsten Traversierungageachwindigkeit wird die effektive Hublänge (vom Standpunkt der Länge der Schichten des aufgewickelten Garnes) am geringsten sein (für einen gegebenen Abstand der Travereierungsführung zu der Packung), infolge der Garnschlaffe hinter der Bewegung der Traversierungsführung und weiterhin können, weil das Garn hierbei in einer offeneren Spirale vorliegt, d.h. der Spiral- oder Schraubenwinkel der Windungen ist grosser, die zurückziehenden Kräfte in dem Garn leichter ein achsiales Ausbreiten der Schicht verhindern. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die Spiralen oder Schraubenlinien der Windungen an den Enden der Schichten von einer Richtung in die andere übergehen und daher der Hinweis auf den Spiral- oder Schraubenwinkel sich nicht auf die Winkel an diesen Enden bezieht.

In ähnlicher Weise kann eine anfängliche Unterschneidung dadurch behoben werden, dass dafür gesorgt wird, dass die Travereierungsgeschwindigkeit anfänglich gering iat, weil bei geringen Traversierungageschwindigkeiten die effektive Hub-

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länge der Traverse eich näher der tatsächlichen Hublänge der Traversenführung angleicht.

Die obigen Bemerkungen bezüglich der effektiven Traversierungehublänge treffen genau genommen nur zu, wenn der Abstand der Traversenführung von der Oberfläche der Packung während der ganzen Aufwickelbehandlung konstant gehalten wird. Obwohl dies die wünschenswerte Maesnahme für eine genaue Kontrolle bei hohen Aufwickelgeschwindigkeiten ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, dass ein solcher festliegender Abstand beibehalten wird, da eine Veränderung dieses Abstandes im positiven oder negativen Sinne ein weiterer Vorteil zur Herstellung stabiler gerade Seiten aufweisender Kreuzspulen unter gewiesen Arbeitsbedingungen sein kann.

Ein Aufwickelprogramai, bei dem zunächst eine allmähliche Vergröseerung der Traversierungsgeschwindigkeit bis zu einem Maximum und dann eine allmähliche Verringerung von diesem stattfindet, hat den weiteren Vorteil, dass dies zu einer Verringerung der Abnutzung des Traversierungsmechanismue führt.

Das Auemast der erforderlichen Veränderung der Travereierungsgeschwindigkelt, d.h. die Anfangsgeschwindigkeit und die /tfaximalgeschwindigkeit m'lseen durch einen Versuch bestimmt werden und diese Variablen wurden vom Senierwert des Garnes, der Geschwindigkeit mit der das Garn aufgewickelt wird, der Länge dee Traversierungshubes, dem Durchmesser der Spule bis

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zu dem das Garn aufgewickelt ist und das Garngewicht der fertigen Packung abhängen.

Die erforderliche Programmierung der Traversierungsgeschwindigkeit kann durch verschiedene Mittel herbeigeführt werden, beispielsweise indem die TraversierungsfUhrung durch einen besonderen Motor unabhängig von dem der Antriebspindel angetrieben wird und durch Veränderung der Geschwindigkeit dieses

getrennten Motors durch bekannte Mittel, beispielsweise einen Nocken. Gegebenenfalls kann die Traverse auch von dem Spindel» motor durch ein in geeigneter Weise programmiertes P.I.V.-Getriebe angetrieben werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich als besonders wertvoll beim Aufwickeln von grossen Spulen von aus kontinuierlichen Fäden bestehendem Nylongarn mit hohen Geschwindigkeiten auf einer VerStreckungsmaschine erwiesen. Bin solches Verfahren ist aus wirtschaftlichen Gründen besonders zweckmäasig und es ist besonders schwierig beim Aufwickeln von Garnen mit einem geringen Denierwert, wie 60/20 Nylon, gute brauchbare Kreuzspulen zu erhalten. '

Das Aufwickeln solcher Garne kann entweder durch einen Oberflächenantrieb oder durch direkten Antrieb der Spindel erfolgen, wobei im letzteren Falle dafür zu sorgen ist, dass allmählich eine Verringerung der Antriebsgeschwindigkeit stattfindet, um den grosser werdenden Durchmesser der Packung aus-

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zugleichen. In beiden fällen ist darauf zu achten, daee die Bildung von Bandmustern an gewissen Stellen der Packung beim Aufwickeln verhindert wird.

Das erwähnte Nylongarn von 60 Denier ist zu Kreuz spulen von • 2,7 Kilo mit leicht abgeschrägten Enden unter folgenden Bedingungen aufgewickelt worden:

Geschwindigkeit des von den Streckwalzen zugeführten Garnea 610 m/min

Nominale Traversierungshublänge 140 mm Anfangstraversierungsgeschwindigkeit 200 Umläufe/min Maximal Traversierungsgeschwindigkeit 530 Umläufe/min Endgttltige Traversierungsgeachwindigkeit 375 Umläufe/min Maximale Traversierungsgeschwindigkeit bei 1/3 der Aufwicklung.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt:

Pig. 1 eine Vorderansicht der Aufwicklung eines Garnes zu einer Kreuzspule;

Pig. 2 eine Seitenansicht dieser Darstellung;

Pig. 3 ein Schema einer in bekannter Weise aufgewickelten, ausgebauchten Seitenteile aufwetende Kreuzspule;

Fig. 4 ein Schema einer Kreuzspule, die In bekannter Weise aufgewickelt ist und eine vertiefte Oberfläche besitzt;

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. Pig. 5 ein Sohema einer Kreuzspule mit geraden Seitenteilen und einer flachen Oberfläche, die geraäss der Erfindung aufgewickelt ist;

Fig. 6 ein Diagram», auf dem die Traversierungsgesohwindlgkeit gegenüber der Aufwicklungazeit dargestellt ist;

Pig. 7 ein Kockenprofil zur Veränderung der Traversierungsgeschwindigkeit entsprechend dem Diagramm der Fig.6.

Die Fig. 1 und 2 zeigen echematiach eine Kreuzspulenaufwickel-Vorrichtung bei einer Hylonstreckzwirnvorrichtung. Dae ver-Btreckte Nylongarn Ϊ wird von der Steckwalze 1 abgezogen und in Form einer Kreuzspule 3 auf eine beispielsweise aus einem zylindrischen Formstück 5 bestehende Spule aufgewickelt. Die Kreuzspule 3 wird durch Oberflächenantrieb von einer Antriebswaise 7 In ütolauf versetzt. Das Garn wird duroh eine Travereenführung 9 travereiert, welche über die Breite der Kreuzspule hin* und herschwingt, und zwar in einem waagrechten Sohlits in einen Travereierungsnookenkasten 11. Eine Traversierungsrolle innerhalb des Nockenkastens, die eine sohraubenlinienföraige NUt zum Hin·- und Herbewegen der Traversenführung besitzt, wird durch einen Motor 13 in Umlauf versetzt.

Bein Aufwickeln von Kreuzepulen in an sich bekannter Weise erfolgt da« Aufwickeln des Garnes mit einer konstanten hohen Aufwickelgeschwindigkeit und einer konstanten geringen Traver-

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BAD OR!«»NAL

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sierungsgeschwindigkelt und hierbei entstehen Ausbauchungen, wie sie bei 15 in Pig. 3 dargestellt eind. Wenn das Aufwickeln mit einem konstanten geringen Aufwickelverhältnie und einer konstanten hohen Traversierungsgeschwindigkeit erfolgt, so ergeben sich Spulen, wie sie in Pig. 4 dargestellt sind, bei der die Oberfläche der Kreuzspule zwischen harten Kanten 17 nach Innen ausgebaucht 1st und die Spule weist bei 19 eine Untersohne!dung auf.

Wenn dagegen eine Kreuzspule gemäss der Erfindung aufgewickelt wird, so besitzt diese die in Fig. 5 dargestellte Form mit geraden, etwas geneigten Seitenflächen und einer flachen Oberfläche.

Aus dem Diagramm der Fig. 6 ist ersichtlich, auf welche Weise die Geschwindigkeit der Traverse allmählich bis zu einem Maximum vergrössert wird, das bei etwa ein Drittel der Gesamtaufwicklung der Kreuzspule liegt und wie die Travereierungegeechwindigkeit dann wieder allmählich verringert wird.

Fig. 7 zeigt die Fora eines Nockens, durch den die Bewegung des traversen Motors in an eich bekannter Weise entsprechend programmiert werden kann.

Patentanspruch·ι

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Claims

- 13 -Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufwickeln von Garnen in Form einer Kreuzspule zu einer zylinderfönaigen, gerade Enden aufweisenden Packung auf einer Grundspule, wobei das Garn in schraubenlinienförmigen Schichten auf der Spule aufgewickelt wird, die mit allmählich geringer werdender Umlaufgeschwindigkeit während des Aufwickeins gedreht wird und wobei das Garn acheial zu der Spule hin- und hergehend mit einer Geschwindigkeit travereiert wird, die während der Aufwickelperiode nicht konstant ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse eine maximale Geschwindigkeit besitzt, nachdem 15 f> und bevor 75 1> des Gewichtes des Garnes der fertigen Spule aufgewickelt worden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Traversierungsgeechwindigkeit allmählich bis zu einem Maximum vergrtissert und dann allmählich verringert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, dass die maximale Geschwindigkeit vorliegt, wenn ein Drittel des Gewichtes der Packung aufgewickelt worden sind.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, dass die Travereierungsgeschwindigkeit dadurch verändert wird, dass die Traverse durch einen getrennten Motor angetrieben und die Geschwindigkeit desselben mittels eines entsprechend geformten Nockens verändert wird.

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Neue Unterlagen (Art. ₇»ι _Abe. 2 Nr 1 sau 3 *. ι „

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