DE19523938A1 - Topfspinnmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Topfspinnmaschine mit einer beim Spinnen und Umspulen rotierte Spinntöpfe tragenden Topfbank und einer rohrförmige Fadenführer tragenden Fadenführerbank, die während des Spinnprozesses allen Fadenführern gleichzeitig eine in bezug auf den jeweiligen Spinntopf axial verlaufende Changierbewegung erteilt, wobei der Changierbewegung eine Fortschaltbewegung überlagert ist und wobei auf jedem Fadenführer eine vor dem Spinnen leere Umspulhülse geführt ist, welche zwecks Umspulens des auf die Topfinnenfläche gesponnenen Garnkuchens axial über die Fadenführermündung verschiebbar gelagert ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb der Topfspinnmaschine.

Bei einer bekannten Topfspinnmaschine der vorbeschriebenen Art befindet sich beim Spinnprozeß die Umspulhülse, auf die der innerhalb des Spinntopfes aufgebaute Garnkuchen später aufgewickelt werden soll, auf dem Fadenführer, derart, daß der aus der Fadenführermündung kommende, rotierende Garnschenkel die Hülse nicht berührt. Der Hülsenfuß, der nahe der Mündung bereitgehalten werden soll, kann (bevorzugt durch Klemm- oder Haltevorrichtungen) so ausgeführt werden, daß bei geringer Absenkung der Hülse über die Fadenführermündung hinaus der rotierende Garnschenkel fixiert beziehungsweise eingefangen wird und der Garnkuchen, bei weiter um seine vertikale Achse rotierendem Spinntopf, auf die Hülse aufgespult wird. Die Hülse kann in ihrer Bereitschafts­ beziehungsweise Reserveposition (auf dem Fadenführerrohr) bevorzugt mit Hilfe eines Magneten oder eines magnetisch verschiebbaren mechanischen Riegels gehalten werden. Da gegebenenfalls die Freigabe der Hülse sehr schnell erfolgen muß, ist der zwischen Reserve- und Umspulposition zurückzulegende Weg sehr kurz gehalten, zum Beispiel einige mm. Der Umspulvorgang läßt sich daher auch in einem Notfall, zum Beispiel bei Fadenbruch oder Stromausfall, sehr schnell einleiten.

In der DD-PS 58 022 wird eine Zentrifugen- beziehungsweise Topfspinnmaschine mit stehenden, am Boden geschlossenen Spinntöpfen beschrieben, in die der jeweilige Fadenführer von oben einzuführen ist. Die bekannte Spinnmaschine besitzt auch eine Einrichtung zum Umspulen des auf die Topfinnenfläche aufgesponnenen Garnkuchens auf eine auf dem Fadenführer angeordnete Umspulhülse, die bei der Bildung des Garnkuchens mit ihrer Unterkante oberhalb der Mündung des Fadenführers steht (Reserveposition), zum Abwickeln des Garnkuchens jedoch über die Fadenführermündung hinaus absenkbar ist (Umspulposition). Beim Spinnen nehmen an der Bewegung der Fadenführerbank nicht nur die Fadenführer selbst, sondern auch die darauf gesteckten Umspulhülsen teil (Spalte 3, Zeilen 55 ff.). Nach Beendigung des Aufbaus des Garnkuchens wird die Fadenführerbank stillgesetzt (Spalte 4, Zeilen 39 ff.), so daß die dann in die Umspulposition zu bringende Umspulhülse die vorher erforderliche Changierbewegung nicht mehr ausführt.

Des weiteren ist durch die DD-PS 21 834 eine Topfspinnmaschine mit einem ebenfalls um eine senkrechte Achse rotierenden zylindrischen Spinntopf bekannt. Diese Maschine besitzt eine Einrast- und Auslösevorrichtung, durch welche der mit der Umspulhülse versehene Fadenführer zur Einleitung des Umspulvorgangs am Ende des Spinnvorgangs von seinem Steuermechanismus abkuppelbar ist, so daß er durch seine Schwerkraft in den Spinntopf hineinfällt und dadurch das Umspulen einleitet. Vor dem Absinken des Fadenführers wird bei dieser bekannten Einrichtung die aufgesteckte Umspulhülse so weit vorgeschoben, daß ihr unteres Ende über die Mündung des Fadenführers ragt, derart, daß der Übergang des Fadens vom Innenumfang des Spinntopfs auf die Umspulhülse beginnt.

In der DD-PS 59 030 wird ebenfalls eine Einrichtung zum Umspulen fertiggestellter Garnkuchen beschrieben. Bei dieser Einrichtung erfolgt das Umspulen ebenfalls auf Umspulhülsen, die auf den Fadenführern bereitgehalten werden. Die Fadenführer befinden sich an einer Fadenführerbank, die zum Aufbau der Fadenkuchen changierend auf- und abbeweglich gelagert ist (Spalte 3, Zeilen 46 ff.). Zur Halterung der auf den Fadenführern befindlichen Umspulhülsen dienen je zwei Schwenkriegel. Der eine Schwenkriegel hält die zugehörige Umspulhülse während des Garnkuchenaufbaus, der andere Schwenkriegel fixiert die Spulenhülse beim Umspulen des Fadenkuchens. Im letzteren Falle befinden sich die Umspulhülsen in einer abgesenkten Stellung, in der sie bis zum Abwurf von den Fadenführern verbleiben.

Eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Fadens nach dem beschriebenen Zentrifugenspinnverfahren mit changierendem Fadenführer wird in DE 41 03 771 A1 angegeben. In dieser Schrift geht es im wesentlichen um den Aufbau des Garnkuchens. Es wird jedoch auch beschrieben, daß ein oben offener Spinntopf den Vorteil hat, daß die Umspulhülse vor dem Beginn des Spinnens auf den von oben in den Spinntopf eingeführten Fadenführer gesteckt werden kann (Spalte 4, Zeilen 28 ff.).

Laut DE 42 36 379 A1 gibt es Topfspinnmaschinen, die so konzipiert sind, daß sämtliche Spinntöpfe durch einen gemeinsamen Antrieb rotiert werden und sämtliche Fadenführer (einer Maschinenseite) ebenfalls über eine gemeinsame Antriebseinrichtung, der Spinnbank, gehoben und gesenkt werden. Wegen des entscheidend geringeren Investitionsaufwands und wegen der wesentlich geringeren Störanfälligkeit werden die gemeinsamen Antriebe den technisch auch möglichen Einzelantrieben vorgezogen.

Der bekannte zentrale Antrieb einer ganzen Maschinenseite kann jedoch auch Nachteile haben. Soll nämlich nach einem Fadenbruch der zwischen Fadenführermündung und Garnkuchen noch kurze Zeit rotierende Garnschenkel zur Einleitung eines Notumspulvorgangs genutzt werden, muß einerseits, um den rotierenden Garnschenkel noch zu erreichen, die Umspulhülse sofort in die Umspulstellung gebracht werden, andererseits muß ein unkontrolliertes, ungewolltes Umspulen des Spinnkuchens auf das Fadenführerrohr vermieden werden. Um die Umspulhülse gegebenenfalls möglichst schnell in die Umspulposition bringen zu können, ist es zweckmäßig, die Umspulhülse in bekannter Weise auf den Fadenführerrohr zu positionieren und in einer speziellen Hülsenhalterung zu fixieren.

Wird nun nach einem Fadenbruch die auf dem Fadenführer angeordnete und mit diesem gekoppelte Umspulhülse in den Bereich des rotierenden Garnschenkels abgesenkt, beginnt ein Notumspulvorgang auf diese Umspulhülse, die die Changierbewegung des Fadenführers unverändert mitmacht. Die Fadenführerbank, die jeden Fadenführer antreibt, darf natürlich nicht angehalten werden, weil an den übrigen Spinnstellen für den fortgehenden Spinnvorgang die Changierbewegung unabdingbar ist. Die dem Notumspulvorgang überlagerte Changierbewegung führt jedoch zu einem ungeordneten Spulenaufbau auf der Umspulhülse, was beim späteren Umspulen auf dem Spulautomaten zu erheblichen Störungen führt und damit die durch das vorgenannte Notumspulen gewonnene Spule praktisch wertlos macht.

Der Erfindung liegt ausgehend vom vorbeschriebenen Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die/das im Falle eines Fadenbruchs oder eines sonstigen Ausfalls einer einzigen oder einzelner Spinnstellen einer Topfspinnmaschine ein Notumspulen ermöglicht, wobei der reguläre Spinnprozeß auf den übrigen Spinnstellen nicht gestört wird, das heißt, ein unverändert weiterlaufender Changierbetrieb der Fadenführer der übrigen Spinnstellen sichergestellt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die eingangs genannte Topfspinnmaschine, bei der alle Fadenführerrohre einer Maschinenseite an einer gemeinsamen Fadenführerbank angeordnet sind und demzufolge gemeinsam eine changierende Bewegung ausführen, die von einer Fortschaltbewegung überlagert ist, darin, daß die Umspulhülse in ihrer Umspulposition vom Changierbetrieb der Fadenführerbank abgekoppelt ist. Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Für den Erfolg der Erfindung ist wesentlich, daß die Umspulhülse zumindest von dem Moment an, in dem das (zum Beispiel durch einen Fadenbruch, Stromausfall oder einen sonstigen Fehler der betreffenden Spinnstelle veranlaßte) Notumspulen beginnt, die vorher für den Erfolg des eigentlichen Spinnens wesentliche, changierende beziehungsweise reversierende Bewegung nicht mehr ausführt. Die der Changierbewegung beim Spinnen überlagerte Fortschaltbewegung stört dagegen bei dem Umspulvorgang nicht, weil sie außerordentlich langsam ist, zum Beispiel 10 bis 15 cm pro Stunde, und weil der Umspulvorgang nur wenige Sekunden dauert. Andererseits ist es günstig, wenn die Umspulhülse der fortschreitenden Bewegung des Fadenführers nachgeführt wird, weil dann der Verschiebeweg der Umspulhülse von der Reservestellung in die Umspulstellung immer konstant kurz ist.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Umspulhülsenhalterung an einen für eine Maschinenseite gemeinsamen, aber von der Changierbewegung der Fadenführer bzw. Fadenführerrohre getrennten Bewegungsmechanismus angekoppelt, der die Fortschaltbewegung, vorzugsweise zugleich für oder bewirkt durch die Fadenführer beziehungsweise die Fadenführerbank, vorgibt. Dadurch wird erreicht, daß jede Umspulhülse nach dem zum Zweck des Einleitens des Umspulvorgangs bei Fadenbruch oder dergleichen notwendigen Absenken der Hülse nur noch mit der im Verhältnis zur Changiergeschwindigkeit sehr viel langsameren, den Spulenaufbau nicht beeinträchtigenden Fortschaltbewegung beaufschlagt wird. Die dabei entstehenden Umspulkörper sind auf einem im Produktionsprozeß nachgeschalteten Spulautomaten problemlos und ohne zusätzlichen Abfall umspulbar.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Verfahren zum Betrieb der Topfspinnmaschine eingangs genannter Art, bei dem nach einem Fadenbruch oder dergleichen Unterbrechung des Spinnprozesses der Umspulvorgang an der betreffenden Arbeitsstelle eingeleitet und gleichzeitig an den Nachbararbeitsstellen der Spinnprozeß fortgeführt wird, darin, daß die Changierbewegung des Fadenführers von der Bewegung der auf dem Fadenführer gelagerten Umspulhülse zumindest während des Umspulens getrennt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Spinnstelle einer Topfspinnmaschine während des Spinnvorganges,

Fig. 2 die Spinnstelle gemäß Fig. 1 zu Beginn des Umspulvorganges und

Fig. 3 ein Diagramm den Bewegungsabläufen der Fadenführerbank sowie der Umspulhülsenhalteeinrichtung.

In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 20 bezeichnete Spinnstelle einer Topfspinnmaschine dargestellt.

Wie bekannt, weisen derartige Spinnstellen 20 eine Faserbandverzugseinrichtung, im vorliegenden Fall ein Streckwerk 2, auf.

Das im Streckwerk 2 verzogene und unter der Wirkung des rotierenden Spinntopfes 7 zu einem Faden 1 versponnene Fasermaterial wird über einen Fadenführer 4 in das Innere des Spinntopfes 7 geführt, wo es als Garnkuchen 8 an der Innenwandung 6 des Spinntopfes 7 zwischengelagert wird.

Der aus der Mündung 5 des Fadenführers 4 aus tretende Faden ist dabei über einen im wesentlichen radial verlaufenden, in Spinntopfdrehrichtung rotierende Garnschenkel 11 mit dem Garnkuchen 8 verbunden.

Die Fadenführer 4 einer Maschinenseite sind fest an einer sogenannten Fadenführerbank 3 angeordnet, die über einen (nicht dargestellten) Antrieb, wie nachfolgend beschrieben, in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Das bedeutet, alle Fadenführer 4 einer Maschinenseite weisen immer den gleichen, durch die Fadenführerbank 3 vorgegebenen, Bewegungsablauf auf.

Die Fadenführerbank 3 wird während des Spinnprozesses durch einen geeigneten Antrieb ständig in vertikaler Richtung changiert (siehe Kurve 21 in Fig. 3).

Außerdem ist die Fadenführerbank 3 einer Fortschaltbewegung 22 beziehungsweise 23 unterworfen, die zu einem ständigen, langsamen Absinken der Fadenführerbank 3 führt. Diese Absinkbewegung kann dabei, wie in Fig. 3 durch die Kurve 22 angedeutet, linear oder stufenförmig (siehe Kurve 23 der Fig. 3) verlaufen. Da sich die Changierbewegung 21 und die Fortschaltbewegung (22 beziehungsweise 23) überlagern, hat die Fadenführerbank 3 letztlich den im Diagramm der Fig. 3 mit der Kurve 24 angedeuteten Bewegungsablauf.

Im Weg-Zeit-Diagramm nach Fig. 3 ist auf der Ordinate die Höhenlage der Fadenführerbank und auf der Abszisse der zeitliche Verlauf eines Spinnprozesses dargestellt. Die Frequenz der Changierbewegung 21 beträgt größenordnungsmäßig 0,04 bis 0,2 Hz, die Zeit, die zum Spinnen einer üblichen Spinntopffüllung erforderlich ist, liegt in der Größenordnung von ca. 10 Minuten bis 2 Stunden. Die Amplitude A der Changierbewegung (Kurve 21 beziehungsweise 24) beträgt etwa 10 bis 30 mm. Diese Maßangaben liegen im Rahmen des bei herkömmlichen Maschinen dieser Art üblichen.

Erfindungsgemäß ist für die konzentrisch zu den Fadenführern 4 angeordneten Umspulhülsen 9 eine eigene, separate Hülsenbank 25 vorgesehen, die Greifmittel 26 zum Fassen der Umspulhülsen 9 aufweist.

Die Anordnung der Hülsenbank 25 ist dabei so getroffen, daß die Hülsenenden 10 während des Spinnprozesses stets in einem vorbestimmten Abstand der etwas größer als die Amplitude der Changierbewegung der Fadenführerbank 3 sein muß, oberhalb der Fadenführermündungen 5 positioniert sind.

Die Hülsenbank 25 weist einen eigenen (nicht dargestellten) Antrieb auf, durch den die Hülsenbank 25, während des Spinnprozesses, entsprechend der Fortschaltbewegung (22 beziehungsweise 23) der Fadenführerbank 3, nachführbar ist (siehe Kurve 29).

Das heißt, die Umspulhülsen 9 werden während des Spinnprozesses immer in einem relativ kleinen Abstand oberhalb der Fadenführermündung 5 in einer der Fortschaltbewegung folgenden Bereitschaftsstellung 27 gehalten, wobei die Hülsenbank 25 die Changierbewegung 21 der Fadenführerbank 3 allerdings nicht mitmacht.

Wenn aus irgendeinem Grunde, zum Beispiel wegen eines Fadenbruches, aus der Vielzahl der Spinnstellen einer Spinnmaschine eine einzelne Spinnstelle stillgesetzt werden soll, ist es wünschenswert, den bereits im Topf 7 erzeugten Garnkuchen 8 zu retten und auf die auf dem Fadenführer 4 bereitgestellte Umspulhülse 9 zu wickeln. Das Aufwickeln des Spinnkuchens 8 auf die Umspulhülse 9 ist auch deshalb vorteilhaft, weil sonst die Gefahr besteht, daß der Garnkuchen selbsttätigt auf den Fadenführer 4 gewickelt wird.

Wenn ein solcher Notfall, zum Beispiel bei Fadenbruch, eintritt, wird die Umspulhülse 9, wie in Fig. 2 angedeutet, möglichst schnell in eine Umspulposition 28 innerhalb des Spinntopfes 7 abgesenkt, um den rotierenden Garnschenkel 11 noch zu erreichen und mit der Unterkante 10 der Umspulhülse 9 zu erfassen, so daß das Umspulen des Garnkuchens 8 auf die Spulenhülse 9 beginnen kann.

Da die Umspulhülse 9, zumindest in dieser Umspulposition 28, die Changierbewegung der Fadenführerbank 3 nicht mitmacht, ist während des Umspulprozesses ein einwandfreier Spulenaufbau gewährleistet.

Claims (6)

1. Topfspinnmaschine mit einer beim Spinnen und Umspulen rotierte Spinntöpfe (7) tragenden Topfbank und einer rohrförmige Fadenführer (4) tragenden Fadenführerbank (3) die während des Spinnprozesses allen Fadenführern gleichzeitig eine in bezug auf den jeweiligen Spinntopf axial verlaufende Changierbewegung erteilt, wobei der Changierbewegung eine Fortschaltbewegung überlagert ist und wobei auf jedem Fadenführer (4) eine vor dem Spinnen leere Umspulhülse (9) geführt ist, welche zwecks Umspulens des auf die Topfinnenfläche (6) gesponnenen Garnkuchens (8) axial über die Fadenführermündung (5) verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse (9) in ihrer Umspulposition vom Changierantrieb der Fadenführerbank (3) abgekoppelt ist.

2. Topfspinnmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umspulhülsenhalterung an einem für eine Maschinenseite gemeinsamen, von der Changierbewegung des Fadenführers (4) abtrennbaren Bewegungsmechanismus, insbesondere einer Hülsenbank (25).

3. Topfspinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse (9) auch während des Spinnvorgangs von der Changierbewegung des Fadenführers (4) abgekoppelt ist.

4. Topfspinnmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführgeschwindigkeit der Umspulhülse (9) im wesentlichen gleich der Fortschaltgeschwindigkeit des Fadenführers (4) ist.

5. Verfahren zum Betrieb der Topfspinnmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierbewegung des Fadenführers (4) von der Bewegung der auf dem Fadenführer gelagerten Umspulhülse (9) getrennt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse (9) dem fortschreitenden Garnkuchenaufbau, insbesondere mit der Fortschaltgeschwindigkeit des Fadenführers (4), nachgeführt wird.