DE19548887A1 - Verfahren zum Aufwickeln von Fäden - Google Patents

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von Fäden zu Kreuzspulen, wobei der Faden mit konstanter Geschwindigkeit angeliefert wird, insbesondere zum Einsatz an Offenend-Spinnmaschinen. Bei der Rotor- Spinnmaschine R1 der Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG, Friedrich- Ebert-Str. 84, 85046 Ingolstadt, ist beim Bilden der Kreuzspulen vorgesehen, durch eine Hin- und Herbewegung eines Fadenführers den Faden einer, mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit angetriebenen Hülse bzw. Spule zuzuführen. Um die bekannte Problematik von Bildwicklungen zu vermeiden, ist vorgesehen, die Geschwindigkeit des Fadenführers ständig um einen Mittelwert pendeln zu lassen. Zusätzlich ist zum besseren Aufbau der Spulenkanten vorgesehen, den mit konstantem Hub arbeitenden Fadenführer zeitweise mehr in Richtung auf die linke Seite der Spule und anschließend auf die rechte Seite der Spule zu verlegen. Dies wird als sogenannte Kantenverlegung bezeichnet.

Ein Problem der fortwährenden Verringerung und Erhöhung der Fadenführergeschwindigkeit, wobei gleichzeitig die Umfangsgeschwindigkeit der Spule sowie die Geschwindigkeit des angelieferten Fadens konstant bleiben, ist, daß der Faden einer ständig wechselnden Fadenspannung unterliegt. Durch eine entsprechende Auswahl der Änderung der Fadenführergeschwindigkeit kann die Fadenspannung innerhalb eines Bereiches gehalten werden der den Faden mit genügender Spannung auf die Spule aufwindet, ohne ihn gleichzeitig der Gefahr des Fadenbruchs auszusetzen.

Die bekannte Aufwindung hat den Nachteil, daß das dabei verwendete Verfahren zur Bildstörung nicht nur Garnspannungsschwankungen verursacht sondern auch für den Kantenaufbau der Spule ungünstig ist. Darüber hinaus ist die sogenannte Kantenverlegung nicht wirkungsvoll genug bei der Formung einer guten Spulenkante.

Aus der DE-A 29 37 601 wird ein Verfahren zum Aufwinden von Fäden auf Kreuzspulen vorgestellt, bei dem zur Verbesserung des Kantenaufbaus nicht die sogenannte Kantenverlegung Verwendung findet sondern die sogenannte Changierhubverkürzung. Dabei werden die Umkehrstellen des Fadenführers auf der linken und rechten Seite der Spule, im Verlauf des Spulenaufbaus beide Seiten gleichzeitig, zeitweise in Richtung zum Mittelpunkt der Spule verlegt. Für die Bildstörung ist vorgesehen, die Geschwindigkeit des Fadenführers in bestimmter Weise zu erhöhen und mit einem anderen Verlauf zu verringern. Dabei sind der Umkehrpunkt von Erhöhung und Verringerung der Fadenführergeschwindigkeit und der Umkehrpunkt von Verringerung des Hubs zur Erhöhung des Hubs miteinander abgestimmt. Diese Abstimmung ist dabei zeitabhängig und derart, daß die beiden Punkte zeitlich zusammenfallen. Die Changierung erfolgt in verschiedenen Zyklen. Ein Zyklus setzt sich aus der Zeit der Verringerung und wieder Vergrößerung des Changierhubs zusammen plus der Zeit, in der der Hub nicht verändert wird. Unterschiedliche Zyklen haben neben einer unterschiedlichen Hubverkürzung auch eine unterschiedliche Zeitdauer. Zwar ist es mit dem in der DE-A 29 37 601 gezeigten Verfahren möglich den Kantenaufbau der Spule zu verbessern, das hier beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es den Faden während des Aufwindens zu großen Spannungsschwankungen unterwirft.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein Verfahren zum Aufwinden von Fäden vorzuschlagen, das eine Verbesserung der bekannten Verfahren darstellt, wobei insbesondere eine Spule mit gutem Kantenaufbau bei gleichzeitiger guter Bildstörung und geringen Fadenspannungsschwankungen erreicht werden soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch das erindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß neben einem guten Kantenaufbau der Spule, die entstehenden Fadenspannungsschwankungen nur sehr gering sind. Sie liegen dabei in einem Bereich von etwa nur der Hälfte, wie sie beim Verfahren der oben genannten Rotorspinnmaschine auftreten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Einflüsse der Frequenzänderung des Changierfadenführers auf die Fadenspannung teilweise dadurch wieder ausgeglichen werden, daß der Hub des Fadenführers verkürzt wird. Gleichzeitig ist es möglich die Bildstörung gegenüber dem bekannten Verfahren zu verbessern. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Bildstörung und Fadenspannung eingegriffen werden kann, ohne daß eine Verbesserung der Bildstörung automatisch eine wesentliche Verschlechterung bei den Fadenspannungsschwankungen verursacht. Darüber hinaus wird der Kantenaufbau der Spule wesentlich verbessert. Im übrigen ist es denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren noch mit dem oben bereits erwähnten Verfahren der Kantenverlegung besonders vorteilhaft zu kombinieren. Besonders günstig für den Kantenaufbau der Spule ist es, wenn der zeitliche Anteil des Maximalwertes des Changierhubs zwischen 35% und 65% an der Gesamtzykluszeit der Aufwindung beträgt. Dadurch ist es möglich, die Spule mit einer gleichmäßig harten Kante aufzubauen und sie trotzdem so aufzuwinden, daß keine Bildwicklungen entstehen. Dies kann vorteilhaft mit einer Änderung der Frequenz der Changierung erfolgen, bei der es nicht zu unzulässigen Fadenspannungsschwankungen kommt. Bei einem Anteil des Maximalhubs von 45% bis 55% ist es möglich alle drei Ziele der Spulenbildung, eine gute Kante, Aufwinden ohne Bildwicklungen und geringe Fadenspannungsschwankung in einem guten Kompromiß zu erreichen.

Bei einer Absenkung der Frequenz der Changierung auf einen Minimalwert, ist es günstig, wenn dieser einen zeitlichen Anteil zwischen 10% und 30% der Gesamtzykluszeit der Aufwindung beträgt. Damit ist es möglich über die Frequenz der Changierung eine Anpassung an die Zeitdauer des Maximalwertes des Changierhubs zu erreichen. Besonders gut ist der zeitliche Anteil mit einem Wert zwischen 12% und 25%. Besonders günstig für den Spulenaufbau ist es, wenn die Spule nicht mit einem immer gleichen festen Verhältnis von Hubverkürzung und Frequenzänderung der Changierung gebildet wird, sondern wenn die Aufwindung der Spule in verschiedenen Aufwindezyklen erfolgt. Diese können dabei hintereinander angeordnet werden und sich vorteilhaft durch den zeitlichen Verlauf der Verkürzung des Changierhubs unterscheiden oder auch durch den zeitlichen Verlauf der Absenkung der Frequenz der Changierung oder besonders vorteilhaft in der Kombination beider unterscheiden. Mehrere unterschiedliche Zyklen können zusammen eine Zyklengruppe bilden, die sich periodisch immer wieder, bis zur Vollendung der Spule, wiederholt. Besonders günstig ist es, wenn der Maximalwert der Frequenz der Changierung zeitlich mit dem Minimalwert des Changierhubs zusammenfällt. Dadurch ist gesichert, daß die Fadenspannungsschwankungen besonders gering gehalten werden können. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von zeichnerischen Darstellungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, das schematisch den Zusammenhang zwischen Frequenz der Changierung, Changierhub und der Fadenspannungsschwankungen während der Aufwindung über die Zeit darstellt;

Fig. 2 ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1, ebenfalls mit vier Aufwindezyklen, allerdings mit anderem zeitlichen Verlauf von Frequenz- und Hubverkürzung;

Fig. 3 ein Diagramm, das schematisch die Fadenspannungsschwankungen bei einem Aufwindeverfahren gemäß dem Stand der Technik zeigt.

In der schematischen Darstellung von Fig. 1 sind drei Kurven gezeigt, die, von oben nach unten gesehen, die Frequenz der Changierung, den Hub der Changierung und den Verlauf der Fadenspannung darstellen. Alle drei Kurven sind über der Zeit T aufgetragen, so daß zum Zeitpunkt T = 0 ein Maximum der Frequenz der Changierung erkennbar ist, ein Minimum des Changierhubs und ein Minimum der Fadenspannung. Die Werte auf der y-Achse beziehen sich nur auf die mittlere Kurve, den Hub der Changierung, und stellen diesen in seinem Betrag in Millimetern dar. Die Darstellung des Diagramms von Fig. 1 ist so gewählt, daß ein Zyklus der Changierung mit einem Maximalwert der Frequenz des Fadenführers bei T = 0 beginnt und beim zweiten Maximalwert der Changierung mit T = 16 sec. endet. Ihren Minimalwert erreicht die Frequenz kurz vor der Hälfte der Zykluszeit und behält diesen über 12,5% der Zykluszeit bei. Daraufhin wird die Frequenz bis auf einen neuen Maximalwert wieder erhöht. Mit diesem neuen, etwas niedrigeren Maximalwert der Frequenz der Changierung, beginnt der zweite Zyklus, der bei T = 32 sec. mit einem weiteren Maximalwert endet. Entsprechend ist der Verlauf des dritten Zyklus, während beim vierten Zyklus am Ende ein neuer Maximaler erreicht wird, der dem Maximalwert am Beginn des ersten Zyklus entspricht. Der fünfte bis achte Zyklus, die nicht mehr dargestellt sind, verlaufen entsprechend dem ersten bis vierten Zyklus, so daß eine periodische Abfolge von jeweils vier unterschiedlichen Zyklen für den Aufbau einer Spule möglich ist.

Die Kurve, die den Wert des Hubes der Changierung zeigt, beginnt mit ihrem Minimalwert und erreicht bereits nach ca. 3 sec. ihren Maximalwert, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung 62,5% der Gesamtzeit des Zyklus beansprucht. Anschließend wird der Hub der Changierung wieder verkürzt, wobei der neue Minimalwert des Changierhubes größer ist als der Hub zu Beginn T = 0. Ebenso wie-die Frequenz der Changierung zu Beginn des zweiten Zyklus (T = 16 sec.) einen anderen Wert besitzt als zu Beginn des ersten Zyklus, ist der Hub der Changierung bei T = 16 sec., also zu Beginn des zweiten Zyklus, größer als zu Beginn des ersten. Wie aus der dritten Kurve zu ersehen ist, ist in diesem Zustand die Fadenspannung auf einen Minimalwert gesunken, während sie zu Beginn und zu Ende des Maximalhubes der Changierung am größten ist. Wie aus dem Diagramm von Fig. 1 zu erkennen, erfolgt die Verringerung der Frequenz der Changierung linear, ebenso deren Vergrößerung bis zum Zyklusende. Ebenso verläuft die Rücknahme der Hubverkürzung linear, wie auch die Hubverkürzung am Ende des Zyklus. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist bei allen Zyklen der zeitliche Anteil des Minimalwertes der Frequenz kleiner als der zeitliche Anteil des Maximalhubes an der Zykluszeit. Die Fadenspannung pendelt um einen Mittelwert und ist am größten zu Beginn des ersten Zyklus und verringert sich im wesentlichen bis zum Ende des vierten Zyklus.

Fig. 2 zeigt ein sehr ähnliches Bild wie Fig. 1, wobei sich jedoch die Zeitdauer des Minimalwertes der Frequenz und die Zeitdauer des Maximalwertes des Hubes deutlich unterscheiden. Ersterer beträgt 25% der Gesamtzeit des Zyklus, der Maximalwert des Changierhubes beansprucht 50% der Gesamtzeit des Zyklus. Die Schwankungen der Fadenspannung beim Aufwinden sind geringer als bei den Zyklen, die in Fig. 1 gezeigt sind. Der Vorteil bei einem Verfahren wie in Fig. 1 gezeigt ist der, daß durch die lange Zeitdauer des Maximalhubes der Changierung viel Faden im Außenbereich der Kante der Spule abgelegt wird, und daß durch die zeitlich kurze Dauer des Minimalwertes der Frequenz der Changierung die Gefahr von Bildwicklungen auf der Spule gering ist. Der Vorteil der Aufwindung nach einem Verfahren von Fig. 2 ist, daß die Fadenspannungsschwankungen sehr gering sind, die Kante der Spulen durch die kürzere Zeitdauer des Maximalhubes breiter ausgebildet ist. Es besteht jedoch hier eher die Gefahr, daß die Spule in den Bereich von Bildwicklungen gerät. Wird die Zeitdauer des Minimalwertes der Frequenz der Changierung gleich dem der Zeitdauer des Maximalwertes des Hubes gewählt, kann die Fadenspannungsschwankung zu Null werden. Voraussetzung dafür ist selbstverständlich, daß Minimalwert und Maximalwert zur gleichen Zeit beginnen und enden. Ein solches Verfahren ist in der Praxis jedoch nicht brauchbar, da ganz sicher auf der Spule Bildwicklungen entstehen, die sehr ungünstig für die Weiterverarbeitung der Spule sind.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik. Bei diesen Verfahren zum Aufwinden eines Fadens bleibt der Hub der Changierung, also der Hub des Fadenführers, konstant. Lediglich die Frequenz des Fadenführers wird verändert, um Bildwicklungen auf der Spule zu vermeiden. Deutlich sichtbar aus diesem Diagramm ist, daß die Fadenspannungsschwankungen wesentlich größer sind als beim erfindungsgemäßen Verfahren. Die Auswirkung der sogenannten Kantenverlegung läßt sich hier nicht darstellen. Sie hat auf die Fadenspannung keinen Einfluß.

Neben den in Fig. 1 und 2 gezeigten konstanten Werten von minimaler Frequenz und maximalem Hub ist es gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, diese Werte nicht vollkommen konstant zu halten sondern leichten Schwankungen zu unterwerfen bzw. die Übergänge von Minimal- zu Maximalwert nicht exakt linear auszugestalten. Es ist auch denkbar die Übergänge zu den Maximalwerten im übertragenen Sinn mit einem Übergang auszugestalten. Bezüglich der Frequenz der Changierung muß angemerkt werden, daß die Größe ihres Mittelwertes abhängig ist von der Liefergeschwindigkeit des Fadens und auch vom Fadenkreuzungswinkel und sich nicht unterscheidet vom Stand der Technik. Die zeitliche Dauer eines Zyklus ist abhängig vom Fadenkreuzungswinkel und der Fadenliefergeschwindigkeit zu wählen. Die Dauer des Zyklus liegt bei 150 m/min. Lieferung und 44° Kreuzungswinkel bei ca. 13 sec. und mit 30° Kreuzungswinkel bei ca. 19 sec. Generell gilt, je geringer die Fadenliefergeschwindigkeit, desto länger die Zykluszeit, die bei 50 m/min. Lieferung bis ca. 60 sec. betragen kann.

Claims (12)

1. Verfahren zum Aufwinden eines mit konstanter Geschwindigkeit angelieferten Fadens zu einer Kreuzspule mit wilder Wicklung, insbesondere an einer Offenend-Spinn- und Spulmaschine, wobei der Faden zur Verlegung auf der Spule mittels eines Fadenführers changiert wird, das Aufwinden zeitlich in mehrere Zyklen der Aufwindung unterteilt ist, wobei innerhalb eines Zyklus der Maximalwert des Changierhubs des Fadenführers zeitweise verkürzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Rücknahme der Verkürzung der Maximalwert des Changierhubs mit einem im wesentlichen konstant bleibenden Wert aufrecht erhalten wird, daß im wesentlichen gleichzeitig mit der Vergrößerung des Changierhubs die Frequenz der Changierbewegung des Fadenführers gesenkt wird, die Absenkung der Frequenz bis auf einen im wesentlichen konstant bleibenden Wert erfolgt, dieser eine festgelegte Zeit aufrecht erhalten wird und die Absenkung der Frequenz wieder rückgängig gemacht wird, wobei die zeitliche Dauer der Absenkung der Frequenz der Changierung auf einen konstanten Wert kürzer ist als die zeitliche Dauer des maximalen Wertes des Changierhubs.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwert des Changierhubs zeitlich einen Anteil zwischen 35% und 65% der Gesamtzykluszeit der Aufwindung hat.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwert des Changierhubs zeitlich einen Anteil zwischen 45% und 55% der Gesamtzykluszeit der Aufwindung hat.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung der Frequenz der Changierung zeitlich einen Anteil zwischen 10% und 30% der Gesamtzykluszeit der Aufwindung hat.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Anteil der Absenkung zwischen 12% und 25% liegt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Aufwindezyklen gemacht werden, die voneinander unterschiedlich sind, wobei sie sich unterscheiden durch den zeitlichen Verlauf der Verkürzung des Changierhubs.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zyklen gemacht werden, die voneinander unterschiedlich sind, wobei sie sich unterscheiden durch den zeitlichen Verlauf der Absenkung der Frequenz der Changierung.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkürzung und/oder Rücknahme der Verkürzung des Changierhubs linear erfolgt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung und/oder Verringerung der Frequenz der Changierung linear erfolgt.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwert der Frequenz der Changierung zeitlich mit dem Minimalwert des Changierhubs zusammenfällt.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aufwindezyklen zeitlich gleich lang sind.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich einander nachfolgende verschiedene Aufwindezyklen periodisch wiederholen.