DE1685869A1 - Verfahren zum UEberkopfwickeln von Garnen - Google Patents

Description

Beschreibung
zur Patentanmeldung

der IHFERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD., London« Orosabritannien

betreffend:

"Verfahren zum überkopfwickeln von Garnen"
Prioritäts L September 1966 - Grossbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum uberkopfwlokeln von Garnen.

Das Uberkopfwlokeln von Garnen, beispielsweise auf der wohlbekannten Ringspinde!maschine, wird dann angewendet, wenn es erwünscht ist, dem Garn während des Aufwickeine eine Verdrehung oder Zwirnung zu erteilen.

Ein bekannter Fall eines solchen Uberkopfwickelns ist das Streckzwirnen synthetischer Polymerfäden^ die Erfindung soll im folgenden anhand einer solchen Streokzwlrnung näher beschrieLan werden, obwohl die Erfindung selbstverständlich nicht darauf beschränkt
1st.

109838/0*32

Eine Sts'iJO&swi'.rr^aoeL.-ii© bssfceht ici wesentlichen aus einer Cap- oder Fdnga^irahiöSDhir::.·-;-_s welche einen Rollemaechanlsmus zum Verstrecken unveratr meisten Garns aufweist« üblicherweise bestehen solche Mechanismen aus Quetschwalzen, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit :ln Drahin.? versetzt «erden und als Zulieferrollen dienen* sowie aus eirm- Kombination aus einer Verstreckrolle und Separatorrolle, wobei als arstera Rolle eilt der erforderlichen höheren Geschwindigkeit gedreht wird, um eine Verstreckwirkung auf d3.e fraglichen Flierl aassuüben. Von der Verstreckrolle laufen die verstrickten Fäüöi:· Iz-. .■.•--iSiintllc'ienauwSrts zu einer Fadenführung, die axial cdex' HaOi-S.¹. ;;ltil zur Spinösl eines Ring-und-Läufer-Rlngspiiinmechanlsi^iss ηχ?βordnet ist, Diese Fadenführung wird gewöhnlich als 3fill^niuh:^;vn£; bezeichnet, da das Garn unterhalb dieser aufgrund des Unil-rmfs &.-:-.: Läufers um den Ring einen Ballon bildet. Die Fäösn wsrde.·! ·': .ra i/oi* <riner &uf der sich drehenden Spindel befestigten Spule iV^i^f;;;. ;:kelt, indem sie durch den Läufer geführt :ierc2sn, der seiiisrssifcs um den Ring läuft, und indem der Ring in seiner SsLiens.» Ρϋΐτυχ? oder eineia sonstigen Träger in Axialrichtung zur Spindel hin» υχιά l^raesegt wird, und awar entsprechend der Auf- -Sie- itix* 3sü jeweils &uf der iSpule aufzuwickelnden rAoro«p2.iöVi ist.

Ein bekannter Kunsva^iiT besteht dai'in,, d&a Hing des Ringspinßtnechanlsmus zu neigen, lamit die Fäden auf der Spule oder dem Garnkörper in spiralenför-idlsen Wicklungen mit tielligar Bahn und nicht

109838/0432

BAD ORIGINAL

flachschraubenförmig, abgelegt werden. Ein Neigungswinkel zwischen 5 und 6° 1st üblich, aber selbst ein Winkel von nur etwa 1° erteilt der Ablegebahn des Garns eine beträchliche Wellenkomponente. Die Ringe werden im allgemeinen nicht mit einer höheren Genauigkeit als ungefähr * 1/2° eingestellt.

Eine derartige Ringneigung 1st zumindest ein Hauptfaktor für die Bildung von Musterungsbereichen bei bestimmten Radii des Wickelaufbaus, die aufgnund eines synchronen Verlaufs benachbarter Windungen entstehen. Da3 Auftreten dieser verschiedenen Musterungsbereiche - diese Musterbildung 1st sowohl vom technischen Standpunkt der Garnwickelstabilität und der Garnabzugseigenschaften als auch vom Standpu.ikt des Aussehens unbedingt zu vermelden kann, beispielsweise auf einem Analogrechner« für jedes bestimmte Verfahren, bei dem eine Streckzwirnaufspulung stattfindet, berechnet werden. Es ist also möglich, die Wicklungsbedingungen so zu programmleren, daß die Musterbildungsberelohe, die normalerweise auftreten würden, verhindert werden.

Eine andere oder auch gleichzeitig anwendbare Maßnahme zur Verminderung oder Vermeidung einer Musterbildung, ob sie nun natürliche oder selb&t-induzierte Ursachen hat, besteht in einer raschen Änderung ein oder mehrerer Aufwickelparameter, um ein "Fluktuieren" der Aufwickelbedingungen während der gesamten Aufspulung zu erzeugen, so dcß die Wellenform der Garnwindungen bei der Ablage

109838/0432

-4- 1 B 8 5 8 6 9

auf den Wickel kontinuierlich modifiziert wird.

So kann die Spindelgoschwindigkeit rasch verändert werden« beispielsweise 10 % um den gewünschten Mittelwert. Diese rasche Veränderung oder "Fluktuierung" der Spindelgeschwindigkeit dient dazu, die Must erb ildunj; zu stören, wenn sie bei den vorbereehneten Aufspulbedingungen während der Herstellung des Wickels auftritt. Die Veränderung findet in cyclischer Welse um die mittlere Spindelgeschwind igkeit statt, und die Anzahl je Zeiteinheit auftretender Cyclen wird hier als "Frequenz" bezeichnet.

Es wurde jedoch festgestellt, daß bei einer fixen Frequenz der Änderung der Spindelgeechwindigkeit der Nachteil auftritt - insbesondere bei Traverser.bewegung mit konstanter Geschwindigkeit -daß sich die Bedingungen während des Aufspulens wiederholen, wenn das Verhältnis der Spindelgeschwindlgkeitsänderungsfrequenz zur Traversenfrequenz eir. Verhältnis von kleinen Ganzzahlen 1st, was automatisch zu Musterbildungsbereichen durch einen Großteil des Volumens des YJickels führt.

Die vorliegende Erfindung beruht deshalb auf der Erkenntnis, daß es nötig 1st, die Spindelgeschwindigkeitsänderungsfrequenz während des Aufspulens derart zu steuern, daß .die oben genannten ganzzahligen Verhältnisse vermieden werden, wobei die Steuerung der Knderungsfrequenz erreicht wird, durch direkte Regelung derselben

1 09838/0432

BAD ORIGINAL

1 6 S b S 6 9

in Abhängigkeit zur T^aversenfrequenz, so daß sich ein konstantes Verhältnis der Änderuiigsfrequenz zur Traversenfrequenz während <Ser gesamten Auf spülung ergibt, wobei das Verhältnis nicht ein Verhältnis von kleinen Ganzzahlen sein soll, das zu einer Musterbildung führen wUrde.

Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Uberkopfwickeln

t,

eines Garns auf einen Garnwickel mit Hilfe einer rotierenden Spindel und eines Traversierraechanismus, bei welchem die Drehgeschwindigkeit der Spindel cyclisch um Mittelwerte, die so ausgewählt sind« daß sie zu gegebenen Zeiten während der Aufwicklung des Garnwickels wirkend sind» oder um einen solchen während der ganzen Aufspulung konstant gehaltenen Mittelwert verändert wird und bei welchem die Frequenz einer derartigen cyclischen Veränderung durch die Travsrslerfrequenz geregelt und direkt in Abhängigkeit zu letzterer varändert wird, und zwar in solcher Weise, daß ein Verhältnis der genannten Frequenz zur Traversierfrequenz von kleinen Ganzzahlen (d.h. daß Jede kleiner als 5 ist) vermieden wird, welches Verhältnis während des Aufspulens zum Auftreten einer Musterbildung bei gegebenen Radii des Wickels fUhren wUrde.

Die Einrichtung zur Regelung der Knderungsfrequenz durch und in Abhängigkeit zur Traversenfrequenz und zur Steuerung derselben in einer bestimmten Abfolge gemäß dem gewünschten Programm, gewöhnlich als Programsilorungselnrichtung bezeichnet, kann Jede

109838/0432

.6- 1B S υ ο 6 9

mechanische oder elektrische Form aufweisen, die flir diesen Zweck geeignet ist und welche fähig 1st, die Traversenfrequenz auf einer kontinuierlichen Basis abzufUhlan und daraus eine Änderungsfrequenz mit einem festliegenden Verhältnis von Frequenzen oder mit vorbestimmten Werten einer solchen Frequenz gemäß dem gewünschten Programm zu erzeugen«

Eine solche Einrichtung kann ein Analogrechner für allgemeine Zwecke sein, der Verstärker, Relais und Komparatorschaltungen enthält und mit Signalen gespeist wird, welche den Moment der unteren und oberen Unkehr der Traversenbewegung des Streckzwirners anzeigen. Der Ausgang representiert die Spindelgeschwind ig-» keit, welche die gewünschte Änderungskoraponente enthält und wird zum Eingang eines Geschwindigkeitssteuerungsservomotors geführt, der die Spindeln der Maschine antreibt.

Das spezielle Verfahren zur kontinuierlichen Steuerung der SpIndelgeschwindlgkeitszykluszelt gemäß der Erfindung kann mit anderen Maunahmen zur Vermeidung oder Reduktion einer Musterbildung bei Uberkopf aufgespulten Wickeln kombiniert werden.

So kann die Erfindung mit einer anderen durchgreifenderen Programmierung der Spindelgeschwindigkeit kombiniert werden, wobei z.B. Musterbildungsbereiche aufgrund von Ringneigung vermieden werden können. Gleichfalls kann die Erfindung mit gesteuerten oder

109838/0432

BAD ORIGINAL

1635869

willkürlichen Änderungen der Läiifergeschwindlgkeit und der GarnzufUhrgeschwindigkeit kombiniert werden.

Zwar ist die Erfindung auf das Aufspulen von Garnwickeln aller Art auf Spulen oder Rohre anwendbar, aber es 1st darauf hinzuweisen, daß das jeweils auszuwählende Programm durch die Form des Rohrs beeinflußt wird, beispielsweise davon, ob es kegelstumpf·· förmlg oder zylindrisch ist.

Zur Erläuterung der Erfindung werden die folgenden Einzelheiten eines Verfahrens zur Streckzwlrnung eines Qarns von 100 den und 30 Fäden aus Polyhexamethylenadipamld (Nylon €&) bei einem Verstreckverhältnis von 3*36 und bei einer Verstrecfcgeschwindigkeit von 806,5 m/mln angegeben.: Das Garn wurde mit einem Ringspindelmechanismus aufgewickelt, wobei die Ringneigung 3° sur Horizontalen betrug. Das Garn wurde alt einem Lang-Kurz-Traversenaufbau aufgewickelt, und zwar mit einer konstanten Traversengeschwindigkeit von 58,4 cm/min. Die Spindelgeschwindigkeit wurde so programmiert, daß sie von einer Anfangsgeschwindigkeit von 9 730 U/min auf eine Endgeschwindigkeit von 7 330 ü/mln fiel. >

tZl ich zu der obigen Programmierung wurde eine rasche Änderung der Spindelgeschwindigkeit auf den Spinde!antriebsmechanismus mit Hilfe eines Analogrechners programmiert, und zwar mit einer Amplitude von 10 % der betreffenden Spindelgeschwindigkeit. Das

109838/0432

1635869

Programm war so gestaltet« daß das Verhältnis der Änderungsfrequenz zur Traversonfrequenz, beispielsweise 3*52, bei einem gegebenen Wert während der ganzen Aufspulung konstant war, wobei dieser Wert kein Verhältnis kleiner Ganzzahlen darstellte, d.h. von Ganzzahlen, von denen auch nur eine kleiner als 5 war.

Bei einem anderen beispielhaften Verfahren wurde das Garn ähnlich dem obigen Beispiel hergestellt und aufgewickelt, mit dem " Unterschied, daß die Splndelgesehwindlgkeit + 5 i> um denjewel -. ligen Mittelwert geändert wurde und das Verhältnis der A'nderungsfrequenz zur Traversenfrequenz 7#1 betrug<,

Zwar wurde oben eine Amplitude von 10 % fUr die Veränderung der Spinde!geschwindigkeit angewendet, aber für einen Fachmann ist es .klar, daß weil die Stärke der Musterbildung In den verschiedenen Bereichen über den Wickel nicht gleichmäßig 1st, eine kleinere Amplitude, beispielsweise 5 - k % ausreichen kann, um ^ die Musterbildung in den einzelnen Bereichen zu zerstreuen. Wenn deshalb der Wickel in einer solchen Weise aufgespult wird, daß das Auftreten einer Musterbildung der stärksten Art verhindert wird, dann kann es gemäß der Erfindung möglich sein, eine gerinr gere Amplitude der Spindelgeschwindigkeitsänderung anzuwenden.

Es liegt gleichfalls Innerhalb des Bereichs der Erfindung, die Amplitude gemäß einem Programm zu ändern, wobei die höheren

109838/0432

BADORlGiNAL

Ainpl,ifcuden mx den Zeiten wä&rend des Auf&puiiens,, Mv d;ie durch eine Bereeönjung ein Jereleij starker iüwsfcerl>i.l€ui^ gefunden awsgew^tt »erden und öle n^edrlgen Amplttuden fUr d^e berechneten fierelone a^sgewÄSLt werden»

Das l^in^ip* soweit es ä£e Ainp3J.1;»den betrWft* besfceht darin, die niedrigsten Aiaplitu3en zia wlbjben, die zur Srreienung «iner wirksamen Zerstreuung dar Musterungen n©twendig stod, so 4aÖ Aöiplituden von mehr ajs beispielsweise W& iwahrseheiniicb nötig und aush unerwUnsoixt

109 83 8/0432

Claims (1)

1635BtB PATENTAM3PRÜCHE:

1. Verfahren vm %>evkop£miW»i^1mlkn mxn önrnen «nf «toe» WUSs einer wxbS«rend«n Spindel vmü «liies

* fcei «Sonera #le Drehgeschwindigkeit der wäjjreiid üer Aufapulung des i&ßlee&s vm

t#n »ti1i1tl©r«n Wert verändert tflrd;, dadurch gekennzeichnet., die frequenz dieser #ollsei*KJ IFiei^iiisajwng Aureal freip*eii5s ^iKregejtfc miä In *eawg nwif öe liefest*«?© direkt y«a^ndjert «tird,, dafi ^inillfiiea^SliaalaB ^er genannten Traversierrreqenz aua kleinen Qenzzahlen, von denen ims!& nur

, dadurch ig@^mmteämssb* &#& iiaer konstanten

»st daß -mm

gekennzeichnet

daJS di^ Äpjplitwde der genannten cyelisehm Vea?äöderöag, der, Sptii-

103838/0432 Bad oriqwal ■

1635869 - ix -

delgeschwindigkeit zwischen 3 und 15 % der jeweiligen mittleren Spindelgeschwindigkeit liegt» :ΐ ■.

5« Verfahren nach Anspruch 4, daduroh gekennzeichnet, daß die Amplitude der genannten cyclischen Änderung der Spinde!geschwindigkeit selbst gemäß einem Programm verändert wird.

PATENTAfWAlTE OR.-1NO. H. FINCKE, DIPL.-INS. H. -'- DIPlMNG. S. STfttQH

10 9 8 3 8/0432