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Die Erfindung betrifft eine Topfspinnmaschine
mit einer beim Spinnen und Umspulen rotierende 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.
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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.
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In der
DD 58 022 A 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.
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Des weiteren ist durch die
DD 21 834 A 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.
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In der
DD 59 030 A 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.
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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.).
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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.
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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 dem Fadenführerrohr zu positionieren und
in einer speziellen Hülsenhalterung
zu fixieren.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
sind einem nachfolgend anhand der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispiel
entnehmbar. Es zeigt:
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1 schematisch
einen Vertikalschnitt durch eine Spinnstelle einer Topfspinnmaschine während des
Spinnvorganges,
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2 die
Spinnstelle gemäß 1 zu Beginn des Umspulvorganges
und
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3 ein
Diagramm den Bewegungsabläufen
der Fadenführerbank
sowie der Umspulhülsenhalteeinrichtung.
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In 1 ist
eine insgesamt mit 20 bezeichnete Spinnstelle einer Topfspinnmaschine
dargestellt.
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Wie bekannt, weisen derartige Spinnstellen 20 eine
Faserbandverzugseinrichtung, im vorliegenden Fall ein Streckwerk 2,
auf.
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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.
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Der aus der Mündung 5 des Fadenführers 4 austretende
Faden ist dabei über
einen im wesentlichen radial verlaufenden, in Spinntopfdrehrichtung rotierende
Garnschenkel 11 mit dem Garnkuchen 8 verbunden.
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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.
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Die Fadenführerbank 3 wird während des Spinnprozesses
durch einen geeigneten Antrieb ständig in vertikaler Richtung
changiert (siehe Kurve 21 in 3).
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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 3 durch
die Kurve 22 angedeutet, linear oder stufenförmig (siehe
Kurve 23 der 3)
verlaufen. Da sich die Changierbewegung 21 und die Fortschaltbewegung
(22 beziehungsweise 23) überlagern, hat die Fadenführerbank 3 letztlich den
im Diagramm der 3 mit
der Kurve 24 angedeuteten Bewegungsablauf.
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Im Weg-Zeit-Diagramm nach 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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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
selbsttätig
auf den Fadenführer 4 gewickelt
wird.
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Wenn ein solcher Notfall, zum Beispiel
bei Fadenbruch, eintritt, wird die Umspulhülse 9, wie in 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.
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Da die Umspulhülse 9, zumindest in
dieser Umspulposition 28, die Changierbewegung der Fadenführerbank 3 nicht
mitmacht, ist während
des Umspulprozesses ein einwandfreier Spulenaufbau gewährleistet.