DE19520153B4 - Topfspinnmaschine - Google Patents

Abstract

Topfspinnmaschine mit beim Spinnen und Umspulen rotierten Spinntöpfen (9) und jedem Spinntopf (9) zugeordnetem, rohrförmigem Fadenführer (5), dem das zu spinnende Fasermaterial (2) aus einem Streckwerk (1) zugeliefert wird und der das gesponnene Garn (17) über seine Mündung (6) an den sich im Spinntopf (9) bildenden Garnkuchen (10) abgibt, wobei der Garnkuchen (10) nach Abschluß des Spinnvorgangs auf eine bereits während des Spinnens an der Mündung mit Abstand zu ihrer Umspulposition bereitgehaltene Umspulhülse (11) aufzuwickeln ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportweg des Fadens (17) ein einen Fadenbruch registrierender Fadensensor (4) zugeordnet ist und daß der Fadensensor (4) auf Mittel (19) zum Überführen der Umspulhülse (11) in eine Umspulposition geschaltet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Topfspinnmaschine mit beim Spinnen und Umspulen rotierten Spinntöpfen und jedem Spinntopf zugeordnetem, rohrförmigem Fadenführer, dem das zu spinnende Fasermaterial aus einem Streckwerk zugeliefert wird und der das gesponnene Garn über seine Mündung dem sich im Spinntopf bildenden Garnkuchen zuführt, wobei der Garnkuchen nach Abschluß des Spinnvorgangs bzw. bei Fadenbruch auf eine bereits während des Spinnens an der Mündung mit Abstand zu ihrer Umspulposition bereitgehaltene Umspulhülse aufzuwickeln ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb der Topfspinnmaschine.
• Aus der DD-PS 21 834 ist für eine Topfspinnmaschine – ebenfalls mit um eine vertikale Achse rotierendem Spinntopf – ein Verfahren zum Umspulen des Garnkuchens von der Topf- bzw. Zentrifugeninnenwand auf eine Umspulhülse bekannt, bei dem der Umspulvorgang dadurch eingeleitet wird, daß die Hülse den Fadenführer und damit den aus dessen Mündung gelieferten Garnschenkel überlappt, so daß dieser formschlüssig fixiert wird. Hierbei wird die Umspulhülse bereits zum Spinnen auf den Fadenführer oberhalb von dessen Mündung gesteckt sowie in dieser Position gegen ein Herabsinken arretiert und zum Einleiten des Umspulens durch Lösen der Arretierung nach unten über die Mündung des Fadenführers hinaus abgesenkt.
• Außer diesen Topfspinnmaschinen, deren stehender Spinntopf für die Umspulhülse nur von oben zugänglich ist, gibt es Topfspinnmaschinen mit Spinntöpfen, denen das Faserband über den rohrförmigen Fadenführer zwar auch von oben zugeführt wird, deren bei Betrieb um ebenfalls eine vertikale Achse rotierender Topf aber im übrigen wie eine (unten offene) Glocke geformt ist. Diesem sogenannten hängenden Topf kann die Umspulhülse nur von unten zugeführt werden (vgl. DE 41 03 771 A1 oder DE 42 36 379 A1 ).
• Es gibt auch Topfspinnmaschinen mit im wesentlichen zylindrischen Töpfen ohne Deckel und Boden, sogenannte Rohrzentrifugen, deren beide Enden eine nahezu gleich große Öffnung aufweisen. Solche rohrförmigen Spinntöpfe können gemäß DE 42 08 039 A1 magnetgelagert werden. Nach DE 43 24 039 A1 kann sich auch beim rohrförmigen Spinntopf – wie von dem stehenden Spinntopf der DD-PS 21 834 bekannt – die Umspulhülse (auf welche der Garnkuchen aufzuwickeln ist) bereits während des Spinnens auf dem Rohr des Fadenführers oberhalb von dessen Mündung befinden und dort gegen ein Herabsinken arretiert werden. In dieser Reservestellung berührt die Hülse den rotierenden Garnschenkel nicht.
• In den bekannten Fällen kann die Umspulhülse oberhalb oder unterhalb des Spinntopfes bereitgehalten und bei Bedarf in den Weg des Garnkuchens geschoben werden. Wenn dieser Vorschub der Umspulhülse bei Fadenbruch nicht rechtzeitig erfolgt, läuft das gerissene Fadenende in den Topf an die Innenwandung des Garnkuchens und ist nicht mehr, jedenfalls nicht mehr automatisch, handhabbar. Der Umspulvorgang kann dann nur noch durch relativ aufwendige Maßnahmen, im allgemeinen manuell, von außen eingeleitet werden (vgl. CH-PS 348 346 oder DE-PS 842 916).
• In der DE 26 21 900 A1 wird ein optischer Fadenwächter angegeben, der sehr nahe am Entstehungspunkt des Garns anzuordnen sein soll und der nicht nur die Anwesenheit, sondern auch die ordnungsgemäße Bewegung des Garns registriert. Dieser bekannte Fadenwächter, der unter anderem bei Ringspinnmaschinen einsetzbar ist, wird beispielsweise im Anschluß an ein zugehöriges Streckwerk an der Wurzel des sich oberhalb der Spindel bildenden Ballons positioniert. Auch dieser Fadensensor ist dazu vorgesehen, bei Fadenbruch Schutzmaßnahmen, wie das Abstellen der nachgeschalteten Verarbeitungsstelle, einzuleiten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Topfspinnmaschine den bereits gesponnenen Garnkuchen bzw. Zentrifugeninhalt auch bei einem Fadenbruch für die Weiterverarbeitung zu retten, insbesondere soll verhindert werden, daß das beim Fadenbruch entstandene Garnende auf den Garnkuchen aufläuft.
• Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß dem Transportweg des Fadens ein einen Fadenbruch registrierender Fadensensor zugeordnet ist und daß der Fadensensor auf Mittel zum Überführen der Umspulhülse in eine Umspulposition geschaltet ist. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
• Nach der Erfindung wird also bei einer Topfspinnmaschine ein Fadenbruch während des Spinnvorgangs von einem Fadensensor erkannt und daraufhin die Umspulhülse sofort in eine Umspulposition gebracht, wobei vorzugsweise das gebrochene Fadenende gleichzeitig geklemmt wird, so daß der bereits im Topf befindliche Garnkuchen sofort auf die Umspulhülse umgewickelt wird. Letztlich ermöglicht es die Erfindung, die Umspulhülse in ihre Umspulposition zu bringen, bevor das gebrochene Garnende die Fadenführermündung verlassen hat. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Topfinhalt auch bei Fadenbruch umgewickelt wird und sich das Garnende nicht unerreichbar auf dem Garnkuchen ablegen kann.
• Wenn die Umspulhülse in ihrer Reservestellung oberhalb der Fadenführermündung auf dem Rohr des Fadenführers gegen ein Herabsinken arretiert ist, braucht zum Einleiten des Umspulens die Arretierung lediglich gelöst zu werden, so daß die Umspulhülse über die Mündung des Fadenführers hinaus absinkt.
• Des weiteren ist durch die DE 42 06 031 A1 eine Zentrifugenspinnvorrichtung bekannt, die einen rotatorisch antreibbaren Zentrifugenspinntopf, ein in vertikaler Richtung changierbares Fadenführerrohr, ein vorgeschaltetes Streckwerk sowie eine pneumatische Anspinnhilfe aufweist. Die pneumatische Anspinnhilfe ist dabei fest mit dem Fadenführerrohr gekoppelt, so daß sie die Relativbewegung zwischen Fadenführerrohr und Zentrifugentopf zwangsläufig mit ausführt.
• Die bekannte Zentrifugenspinnvorrichtung verfügt außerdem über einen zwischen Streckwerk und Anspinnhilfe eingeschalteten Fadenwächter.
• Zum Anspinnen wird pneumatischen Anspinnhilfe in den Fadenwächter eingefahren und die Luftzufuhr eingeschaltet. Das anschließende Anspinnen wird zunächst mit kleinem Fadenführerrohranspinnhüben durchgeführt.
• Befindet sich dagegen die Umspulhülse während des Spinnvorgangs unterhalb der Mündung des Fadenführerrohrs, z.B. bei einem hängenden oder rohrförmigen Spinntopf, läßt sich der Umspulvorgang bei einem erfindungsgemäß registrierten Fadenbruch ebenfalls augenblicklich einleiten, wenn die Umspulhülse schnell genug nach oben über die Fadenführermündung hinaus vorgeschoben wird. In beiden Fällen soll das auf die Fadenführermündung weisende Hülsenende möglichst nahe an der Mündung bereitgehalten werden, damit die außerordentlich kurze Zeit, die vom Registrieren eines Fadenbruchs bis zum Austritt des Garnendes aus der Mündung zur Verfügung steht, zum Einfangen des Garnendes zwecks Umspulens ausreicht. In vorstehendem Sinne soll das Hülsenende so nahe an die Fadenführermündung gebracht werden, daß es den Spinn- bzw. Wickelvorgang des Garnkuchens gerade nicht stört.
• Erfindungsgemäß wird aufgrund des Signals des Fadensensors bei Fadenbruch nicht nur die Umspulhülse über die Fadenführermündung vorgeschoben, sondern es wird auch das gebrochene Garnende geklemmt, das heißt, es wird an irgendeiner Stelle im Bereich des Fadenführerrohrs oder an dem vorgeschobenen Ende der Umspulhülse festgehalten, so daß der unverändert weiter rotierende Topf den in ihm enthaltenden Garnkuchen notwendig auf die Hülse umspulen muß.
• Wie gesagt, ist es erfindungsgemäß wesentlich, die Umspulhülse in die Umspulposition zu bringen, bevor das abgerissene Garnende die Mündung des Fadenführerrohres verläßt. Da hierzu nur der Bruchteil einer Sekunde zur Verfügung stehen, ist es vorteilhaft, wenn sich der Fadensensor möglichst weit von der Fadenführermündung entfernt befindet. Bevorzugt wird eine Position in der Nähe eines vorgeschalteten Streckwerkes, das heißt, in Fadenlaufrichtung gesehen im Anschluß an das Spinndreieck. Das Spinndreieck liegt dabei nicht nur relativ weit von der Fadenführermündung entfernt, sondern stellt auch einen besonders diffizilen Bereich dar, weil sich Fadenbrüche während des Spinnvorgangs in Topfspinnmaschinen überwiegend im Bereich des Spinndreieck ereignen. Ein unterhalb des Spinndreiecks, bevorzugt noch vor dem anschließenden Eingang des Fadenführerrohrs, angeordneter Fadensensor kann daher einen Fadenbruch so rechtzeitig feststellen, daß lange bevor das Garnende die Mündung des Fadenführerrohrs verläßt, die Umspulhülse in die Umspulposition gebracht und der noch rotierende Garnschenkel am Hülsenfuß beziehungsweise -kopf, beispielsweise in üblichen Kerben oder Klemmvorrichtungen, für das Umspulen zu fixieren ist.
• Durch diese frühe Registrierung des Fadenbruchs bereits im Bereich seines Entstehens bleibt ausreichend Zeit zum Einleiten der zugehörigen Notmaßnahmen. Zu letzteren gehört das schnelle Senken oder Heben – gewissermaßen Einschießen – der zuletzt oberhalb beziehungsweise unterhalb des Spinntopfes bereitgehaltenen Umspulbehälter aus deren Reserveposition in die Umspulposition. Da das Fallenlassen einer Hülse energetisch günstiger als das Anheben derselben ist, wird – wenn möglich – ein Bereithalten der Umspulhülse in der (oberen) Position auf dem Rohr des Fadenführers bevorzugt.
• In ihrer Reservestellung (oberhalb der Fadenführermündung) läßt sich die Hülse beispielsweise mit Hilfe eines Magneten fixieren. Da die Freigabe dieser hängenden Umspulhülse sehr schnell erfolgen kann und der Weg der Hülse von der Reserve- in die Umspulstellung kurz ist, kann der Umspulvorgang nicht nur am Ende des Garnkuchenaufbaus, sondern auch zwischenzeitlich bei einem Fadenbruch oder einer sonstigen Unterbrechung des Spinnvorgangs fast augenblicklich eingeleitet werden. Fast ebenso schnell kann eine unterhalb der Fadenführermündung bereitgehaltene Umspulhülse aus ihrer Reserveposition in die Umspulposition, z.B. durch Federkraft, angehoben werden.
• Bei der Reserveposition der Umspulhülse auf dem Fadenführer(rohr) kann gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung von dem Fadensensor nicht nur ein Fadenbruch rechtzeitig erkannt und daraufhin direkt die Umspulhülse freigegeben werden, vielmehr kann mit besonderem Vorteil die Hülsenarretierung so ausgebildet werden, daß sie durch das Freigeben der Umspulhülse – bevorzugt durch ein und dieselbe Bewegung – zugleich das durch das Fadenführerrohr gleitende Garnende klemmt. Mit anderen Worten heißt das, daß ein und dieselbe Mechanik, zum Beispiel ein durch ein vom Fadensensor abgegebenes Signal initiierter Stellmagnet, in einer Position die Umspulhülse in der Reservestellung arretiert und in der anderen Position das durch das Rohr des Fadenführers gleitende Garnende klemmt.
• Durch die erfindungsgemäßen Notmaßnahmen wird gewährleistet, daß der Garnkuchen im Spinntopf auch bei Fadenbruch automatisch ordnungsgemäß umgewickelt wird, ohne daß eine Suche nach dem Garnende auf dem Garnkuchen erforderlich wäre. Als Fadensensor kommen übliche Geräte dieser Art infrage, die zum Beispiel optisch oder kapazitiv arbeiten. Ein Beispiel eines optischen Fadensensors oder Fadenwächters wird in DE 26 21 900 A1 angegeben.
• Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen einer Topfspinnmaschine mit Zylindertopf und auf dem Fadenführerrohr bereitgehaltener Umspulhülse werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigt:
• 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Topfspinnstelle in Spinnposition,
• 2 eine Arretiervorrichtung der Umspulhülse am Fadenführer,
• 3 eine Topfspinnstelle mit einer von unten einführbaren Umspulhülse.
• 1 zeigt eine Spinnstelle einer Topfspinnmaschine. Das im durch das letzte Lieferwalzenpaar symbolisierte Streckwerk 1 verzogene Faserband 2 läuft in dem an das Streckwerk anschließenden Spinndreieck 3 unter der Wirkung des umlaufenden Spinntopfes 9 zu einem Faden 17 zusammen und gelangt über einen in diesem Bereich angeordneten Fadensensor 4 zum Eingang eines rohrförmigen Fadenführers 5. Der aus der Mündung 6 des Fadenführers 5 antretende Faden 17 legt sich an die Innenwand 8 des Spinntopfes 9 an und bildet dort einen Garnkuchen 10. Während des Spinnvorgangs befindet sich (koaxial) auf dem Fadenführer 5, mit Abstand oberhalb von dessen Mündung 6, eine Umspulhülse 11, welche zum Einleiten des Umspulens nach unten über die Mündung 6 des Fadenführers 5 hinaus abzusenken ist (siehe strichpunktiert angedeutete Position 12).
• Das Umspulen kann eingeleitet werden, einerseits weil der Garnkuchen 10 im Spinntopf 9 fertiggestellt ist, andererseits weil eine Unterbrechung des Spinnvorgangs, zum Beispiel durch Fadenbruch, aufgetreten ist. Gegebenenfalls wird die Umspulhülse 11 in die gestrichelt gezeichnete Umspulposition 12 über die Mündung 6 des Fadenführers 5 hinaus abgesenkt, so daß der rotierende Schenkel 7 des Garns 17 durch den Hülsenfuß, der bevorzugt geeignete Klemm- oder Haltevorrichtungen aufweisen kann, erfaßt und so fixiert wird, daß der Garnkuchen 10 automatisch beziehungsweise zwangsweise auf die Umspulhülse 11, bei weiter rotierendem Spinntopf 9, gewickelt wird.
• Die bewickelte Umspulhülse 11 kann anschließend auf einen unterhalb des Spinntopfs 9 in passender Höhe bereitgehaltenen Caddy 13 mit Zapfen 14 und Teller 15 überführt werden. Nach Absenkung in Pfeilrichtung 16 kann die bespulte Hülse 11 zusammen mit dem Caddy 13 zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden, während mit einem weiteren Caddy (nicht gezeichnet) eine neue (leere) Hülse herangefördert und auf dem Fadenführer 5 in der Reserveposition fixiert wird.
• Wenn der Fadensensor 4 einen Fadenbruch feststellt, gibt der Fadensensor 4 an ein im Bereich des Fadenführers 5 installiertes Arretiermittel 19 ein Signal zum Lösen der Umspulhülse 11. Die Arretierung 19 löst daraufhin aus, so daß die Umspulhülse 11 nach unten fällt und der Umspulvorgang eingeleitet wird. Für das Einleiten des Umspulvorgangs ist es vorteilhaft, wenn der rotierende Garnschenkel 7 zwischen Fadenführermündung 6 und Garnkuchen 10 eine gewisse Spannung aufweist, die ausreicht, das Garnende auf der Hülse zu fangen und zu fixieren. Eine hierfür ausreichende Spannung kann unter Umständen schon dadurch gegeben sein, daß das Garnende entsprechend lang ist. Besonders vorteilhaft wird jedoch das Umspulen eingeleitet, wenn das Garnende festgehalten oder eingefangen, beispielsweise geklemmt, wird.
• 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Arretiermittels, das zugleich dazu geeignet ist, die Umspulhülse 11 in ihrer Reservepositon auf dem Rohr des Fadenführers 5 zu halten und im Falle eines Fadenbruchs durch Umschalten des Arretiermittels den Faden 17, in diesem Fall das Garnende im Kanal 18 des Fadenführers 5 zu klemmen. Hierzu wird ein in 2 dargestellter Elektromagnet 19 beaufschlagt, der einen Bolzen oder dergleichen derart verschiebt, daß in der in vollen Linien gezeichneten Position 20 die Hülse 11 in ihrer Reserveposition arretiert und der in der gestrichelt symbolisierten Position 21 das Garnende 17 im Kanal 18 des Fadenführers 5 geklemmt ist. Das heißt, der Elektromagnet 19 kann durch Bestromung seiner Windungen 22 infolge eines vom Fadensensor 4 gelieferten Signals von der Stellung 20 in die Stellung 21 umgeschaltet werden. Während des Umschaltens gleitet die Umspulhülse 11 in ihre Umspulposition. Diese Umspulposition ist durch einen vorzugsweise federkraftbeaufschlagten Anschlag 23 vorgegeben. Der Anschlag 23 kann ebenfalls einen elektromagnetischen Antrieb 24 aufweisen, so daß der Anschlag 24 zurückgezogen und damit die Umspulhülse 11 freigegeben werden kann.
• Die 3 zeigt eine Spinnstelle einer Topfspinnmaschine, die im wesentlichen mit der Spinnstelle gemäß 1 identisch ist. Allerdings wird die Umspulhülse 11 bei dieser Ausführungsform von unten eingeführt.
• Bei einer Topfspinnmaschine, bei der die Umspulhülse bereits während des Spinnvorgangs zum sofortigen Einbringen in die Umspulposition bereitgehalten wird, soll die Umspulhülse bei einem Fadenbruch so rechtzeitig in die Umspulposition gebracht werden, daß der bereits im Spinntopf gebildete Garnkuchen noch ordnungsgemäß umgewickelt wird. Erfindungsgemäß wird der Fadenbruch mit Hilfe eines Fadensensors erkannt, der bei Fadenbruch ein Signal zum augenblicklichen Einschießen der Umspulhülse in die Umspulposition und zum Klemmen des Garnendes gibt.

Claims (6)

1. Topfspinnmaschine mit beim Spinnen und Umspulen rotierten Spinntöpfen (9) und jedem Spinntopf (9) zugeordnetem, rohrförmigem Fadenführer (5), dem das zu spinnende Fasermaterial (2) aus einem Streckwerk (1) zugeliefert wird und der das gesponnene Garn (17) über seine Mündung (6) an den sich im Spinntopf (9) bildenden Garnkuchen (10) abgibt, wobei der Garnkuchen (10) nach Abschluß des Spinnvorgangs auf eine bereits während des Spinnens an der Mündung mit Abstand zu ihrer Umspulposition bereitgehaltene Umspulhülse (11) aufzuwickeln ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportweg des Fadens (17) ein einen Fadenbruch registrierender Fadensensor (4) zugeordnet ist und daß der Fadensensor (4) auf Mittel (19) zum Überführen der Umspulhülse (11) in eine Umspulposition geschaltet ist.
2. Topfspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Fadensensor (4) initiierte Mittel (19) eine Klemmung des gebrochenen Garnendes ermöglichen.
3. Topfspinnmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadensensor (4) möglichst nahe an dem sich an das Streckwerk (1) anschließenden Spinndreieck (3) positioniert ist.
4. Topfspinnmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Arretierungsmittel (19) angeordnet sind, die die Umspulhülse (11) in einer vorgegebenen Reservestellung fixieren und die beim Freigeben der Umspulhülse (11) in einer Bewegung zugleich das durch den Kanal (18) des Fadenführers (5) gleitende Faserband klemmen.
5. Topfspinnmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fangen des Garnendes Kerben, Klemmvorrichtungen oder dergleichen Festhaltemittel an dem zwecks Einleitung des Umspulens über die Mündung (6) des Fadenführerrohrs (5) bewegten Hülsenende vorgesehen sind.
6. Verfahren zum Betrieb der Topfspinnmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein während des Spinnvorgangs auftretender Fadenbruch registriert und daraufhin die Umspulhülse (11) über die Mündung (6) des Fadenführerrohrs (5) hinaus in die Umspulposition gebracht und zugleich das gebrochene Garnende innerhalb des Fadenführers (5) geklemmt wird.