DE19548935A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Fadenendes sowie damit ausgestattete Spulmaschine - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Fadenendes sowie damit ausgestattete SpulmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Bearbeitung von Fadenenden eines Spulkörpers einer
Spinnspule oder Kreuzspule, welche auf einer Textilmaschine benutzt werden. Die
Bearbeitung des Fadenendes verhindert die Beschädigung durch selbsttätiges
Abwickeln des Fadenendes nach Beendigung des Spulvorganges, indem das
Fadenende auf dem aufgespulten Wicklungskörper befestigt wird. Die Erfindung
betrifft weiterhin ein Verfahren zur Bearbeitung des Fadenendes, welches auf einer
automatisierten Maschine eingesetzt werden kann sowie eine Spulmaschine, die mit
einer solchen Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung ausgestattet ist.
An z. B. einer Aufspuleinheit für Kunstfaser, bei der der durch kontinuierliches
Spinnen erzeugte Faden zu einer Kreuzspule aufgewickelt wird, wird diese volle
Kreuzspule anschließend zum nächsten Verarbeitungsschritt transportiert oder als
Fertigprodukt verschifft. Um das lose-wickeln bzw. Abwickeln der äußersten
Fadenlage dieser Kreuzspule während des Transportes zu verhindern, wird das
Fadenende nach dem Beenden des Spulvorganges in die äußere Lage der
Kreuzspule hineingerollt und verknotet. Wenn dies nicht geschieht, kann das freie
Fadenende von einer äußeren Luftströmung angehoben und z. B. von einer
benachbarten rotierenden Welle erfaßt und unnötigerweise abgewickelt werden
oder in irgendeinem anderen Teil einer anderen Maschine erfaßt und beschädigt
werden. Bei einem aus kurzen Fasern ersponnenen Faden ist das natürliche
Abwickeln des Fadenendes gering, da die durch die Fasern bedingte Haarigkeit
einen Drall aufweist, selbst wenn eine Fadenendebearbeitung wie bei einem
Filamentfaden nicht durchgeführt wird. Da die gedrillte Haarigkeit, aufgrund derer
das Fadenende einfach auf die Oberfläche des Spulkörpers angedrückt wird,
schwach ist und nicht zuverlässig, können die vorbeschriebenen Vorgänge bei
Rotieren der Spule oder während des Transportes der Spule auftreten.
Es sind verschiedene Methoden beim Aufwickeln des Fadenendes auf der äußersten
Lage eines Spulkörpers und zum Verknoten an dieser Stelle in Form von früheren,
komplizierten Systemen und Vorgängen bekannt, jedoch sehr ineffizient.
Ein erstes bekanntes Verfahren besteht darin, daß das Fadenende an einer
bestimmten Stelle mit Kleber oder Klebeband fixiert wird. Eine zweite Methode
besteht darin, den Teil der Oberfläche der Spule, an dem sich das Fadenende
befindet, mit einer Düse zu überdecken, die eine Nut aufweist, welche der
Spulrichtung folgt und Druckluft auf die Oberfläche der Spule und damit das
Fadenende zu blasen, wodurch das Fadenende mit der Oberfläche der Spule
verflochten wird.
Bei der ersten Methode, also der Benutzung von Kleber oder Klebeband, werden
große Mengen an Material als Kleber oder Klebeband zur Befestigung des Fadens
verbraucht, und es entstehen Probleme im Hinblick auf die Nachbearbeitung.
Weiterhin ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der äußeren Lagen der
Spule hoch. Die zweite Methode des Einblasens von Druckluft ist relativ einfach,
wenn man das Verkreuzen des Fadenendes in den oberflächlichen Lagen des
Fadens mit der ersten Methode vergleicht, aufgrund des direkten Anpressens der
Düse auf die Spulenoberfläche und das Einblasen von Druckluft unter hohem Druck
auf die Spulenoberfläche ist es schwierig, ein Aufbrechen der Gestalt der Spule und
der äußeren Fadenlagen zu verhindern; es ist schwierig, das Fadenende, das in die
oberflächlichen Lagen des Spulkörpers hineingedrückt wurde, aufzufinden, und es
ist nachteilig im Hinblick auf das Abspulen des Garnes.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bearbeitung des
Fadenendes, eine Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung, eine Spulmaschine sowie
einen Spulkörper mit einem derart bearbeiteten Ende vorzuschlagen, wobei kein
zusätzliches Material verwendet wird, kein direkter Kontakt zwischen einer Düse
oder Druckluft mit der Spule stattfindet, wobei das Fadenende auf dem Spulkörper
zuverlässig auf einfache Art und Weise befestigt werden kann und wobei darüber
hinaus das Fadenende einfach abgespult werden kann, wenn die Spule verarbeitet
wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Verfahren zur Bearbeitung des Fadenendes umfaßt das Aufbringen eines Dralls
auf das Fadenende, wobei durch die Rotation dieses Fadenendes aufgrund des
Dralles Fadenteile der oberflächlichen Lagen der Spule erfaßt und diese Fadenteile
der oberflächlichen Lagen mit dem Fadenende verwickelt werden.
Die Vorrichtung zum Bearbeiten des Fadenendes umfaßt eine Dralldüse, die den
Drall auf das Fadenende der Spule durch eine rotierende Luftströmung aufbringt.
Die Vorrichtung zum Bearbeiten des Fadenendes gemäß der Erfindung umfaßt eine
Düse, die das Fadenende der Spule ansaugt und eine Dralldüse, die dieses
Fadenende verdreht mittels einer rotierenden Luftströmung. Durch das Verfahren
zur Bearbeitung des Fadenendes wird die Spule in Gegenrichtung zur Spulrichtung
gedreht, das Fadenende von der äußeren Lage der Spule erfaßt und durch die
fortgesetzte Rückwärtsdrehung das Fadenende abgewickelt und während des
Aufbringens des Dralls auf das erfaßte Fadenende diese erwähnte
Rückwärtsdrehung bis zu einem bestimmten Umfang beibehalten. Bei dem
Verfahren zur Bearbeitung des Fadenendes wird ein gerades Spulen der
Oberfläche der Spule vor dem Durchführen der Fadenendebearbeitung
durchgeführt. Der Winder umfaßt eine Vorrichtung zur Bearbeitung des
Fadenendes an der Position des Spulenhalters. Die Spule mit dem bearbeiteten
Fadenende weist ein mit den Fäden der Spule verwundenes und daran befestigtes
Fadenende aufgrund der Haarigkeit der Spule bzw. der Fasern auf.
Wenn ein Drall auf das Fadenende aufgebracht wird, wie oben erläutert, bewirkt
dies eine Verkürzung in Längsrichtung des Fadens, und dies erzeugt eine
Zugspannung im Fadenende. Zusammen mit der erzeugten Zugspannung setzt sich
der Drall stromaufwärts fort, und das Fadenende rotiert in einer Art und Weise,
wodurch es auf die Oberfläche der Spule aufgeschoben wird. Die Fasern bzw.
Haarigkeit der oberflächlichen Lagen der Spule verflechten sich mit dem
rotierenden Fadenende.
Die Saugdüse für das Fadenende bringt einen Drall in das Fadenende ein mittels
einer rotierenden Luftströmung, während das Fadenende in einer freien Lage
gehalten wird, welche die Schrumpfung in Längsrichtung des Fadens aufgrund des
Dralls zuläßt.
Die Spule wird in Gegenrichtung zur Bewicklungsrichtung gedreht und dadurch die
Spule abgewickelt, um das Fadenende zu erfassen, einen Drall auf den erfaßten
Faden aufzubringen und das Fadenende mit den oberflächlichen Fadenlagen der
Spule zu verflechten. Aufgrund der fortgesetzten Rückwärtsdrehung des
Spulenkörpers, nachdem das Fixieren des Fadenendes beendet ist, wird das
angesaugte, abgewickelte Fadenende auf den Umfang des Spulenkörpers
aufgerollt. Das Fadenende verwächst sozusagen mit einem geraden
Wicklungsbereich, der nur als Fadenabfall verwendet wird und vor Durchführung
der Fadenendebearbeitung erzeugt wird. Der Winder gem. der vorliegenden
Erfindung kann die Bearbeitung des Fadenendes nach Beendigung des
Umspulvorganges durchführen.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren
beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung der Fadenende-Bearbeitungs
vorrichtung gem. der Erfindung,
Fig. 2 Gesamtdarstellungen, die den Fadenendebearbeitungsprozeß
erläutern,
Fig. 3 eine vergrößerte Aufsicht auf den Hauptteil, die den unterschiedlichen
Zustand nach der Bearbeitung des Fadenendes zeigt,
Fig. 4 eine vergrößerte Aufsicht auf den Hauptteil, die einen Zustand nach
der Bearbeitung des Fadenendes eines gesponnenen Fadens zeigt,
nach dem Einsatz der Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung,
Fig. 5 einen Längsschnitt der Dralldüse, die für die Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung benutzt wird,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch die Dralldüse, die für die Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung benutzt wird,
Fig. 7 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer zweiten Ausführungs
form der Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung,
Fig. 8 Darstellungen, die das Verfahren zum Bearbeiten des Fadenendes
gem. der zweiten Ausführungsform zeigen,
Fig. 9 eine Frontansicht des Winders,
Fig. 10 eine Seitenansicht des Winders,
Fig. 11 eine Frontansicht des Hauptteils des Winders und
Fig. 12 eine Aufsicht auf den Hauptteil gem. Fig. 11.
Fig. 1 zeigt eine Kreuzspule P, welche mittels eines Filamentwinders zu einem
Spulkörper gewickelt wurde, und wobei die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1
das Fadenende YE bearbeitet. In dieser Ausführungsform wird die Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung mit der Saugdüse 1A erläutert, jedoch ist die Saugdüse 1A
ein zusätzliches Element, so daß im folgenden eine Ausführungsform ohne
Saugdüse 1A erläutert werden wird. Die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 der
Fig. 1 ist eine manuell bediente Version. Diese Vorrichtung umfaßt einen Schlauch
2, der mit einem (nicht dargestellten) Kompressor verbunden ist, eine Saugdüse 1A,
welche das Fadenende YE mittels Saugluft fängt, eine Dralldüse 1B, die einen
starken Drall auf den Faden mittels rotierender Luftströmung aufbringt, sowie ein
Fadenführungs-Loch 1b, welches im Luftdurchlaß der Saugdüse 1A angeordnet ist,
einen An/Aus-Drücker 1C, welcher den Lufteinlauf der Saugdüse 1A und die
Dralldüse 1B mittels eines (nicht dargestellten) Ventiles schaltet sowie ein Einstellrad
1D, welches die Drallkraft durch Einstellung der Menge an verdichteter Luft, die in
die Dralldüse 1B eingelassen wird, regelt. Die Teile 1a und 1d in Fig. 1 sind die
Auslaßöffnungen der Saugdüse 1A und der Dralldüse 1B.
Als Dralldüse 1B kann eine bekannte Düse verwendet werden.
Fig. 5 und 6 zeigen Schnittdarstellungen der Dralldüse 1B. Wie darin dargestellt,
verbindet die Dralldüse 1B mehrere Luft-Einblas-Öffnungen 11 mit dem
Düsenkörper 12 in etwa tangentialer Richtung, insbesondere ragen mehrere Luft-
Einblas-Öffnungen 11 tangential in die innere Öffnung des Düsenkörpers 12
hinein und sind untereinander verbunden, und der Querschnitt, insbesondere der
innere Hohlquerschnitt, weitet sich in Richtung der Auslaßöffnung 1d zu einem
runden inneren Querschnitt auf. Ein Ballonbegrenzungsring 13, dessen
Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Düsenkörpers 12, ist auf der
Seite der Phaseneinlaufführung 1b des Düsenkörpers 12 angeordnet. Bei dieser
Variante, bei welcher Druckluft über die Luft-Einblas-Öffnungen 11 ins Innere des
Düsenkörpers 12 zugeführt wird, wird eine umlaufende, rotierende Strömung in
Richtung auf die Seite der Auslaßöffnung 1d hin innerhalb des Düsenkörpers 12
erzeugt, und aufgrund dieser umlaufenden Luft wird das Fadenende in Fig. 5 nach
rechts gezogen, während es gedreht wird.
In den Fig. 2 wird eine Methode zur Bearbeitung des Fadenendes und deren
Mechanismus erläutert. Wie in Fig. 2a dargestellt, wird nach dem Betätigen des
Drückers 1c der Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 und Bewirken des
Einfließens von Druckluft in die Saugdüse 1A und die Dralldüse 1B das Fadenende
YE der Kreuzspule in der Saugdüse 1A erfaßt. Als nächstes wird, wie in Fig. 2b
dargestellt, die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 nahe an eine Seite der
Kreuzspule P gebracht. Dadurch wird die Spitze Ye des eingefangenen Fadenendes
YE zur Mitte der Dralldüse 1B mittels der Fadeneinlauf-Führung 1B durch die
Saugkraft der Dralldüse 1B verbracht und ein starker Drall aufgebracht aufgrund
des Effekts der rotierenden Luftumlaufströmung. Dadurch, daß mittels der Saugkraft
der Dralldüse 1B eine permanente Zugspannung aufgebracht wird, wird der auf
das Fadenende YE aufgebrachte Drall stromaufwärts des Fadens weitervermittelt.
Ein bestimmter Bereich L des Fadenendes YE, der die Kreuzspule P berührt, weist
einen rückwärtsgerichteten Drall aufgrund des starken auf das Fadenende YE
aufgebrachten Dralles auf. Wie in Fig. 2 zu erkennen, entwickelt das gesamte
Fadenende YE eine rollende Kraft, insbesondere um die Längsachse des Fadens
rollende Kraft, gegenüber der Kreuzspulenoberfläche und schlingt sich um die
Filamente f, die die Fäden der oberflächennahen Schicht der Kreuzspule bilden,
und vervollständigt die Befestigung des Fadenendes YE. Da die Drallkraft der
Dralldüse 1B, die in diesem Beispiel benutzt wurde, eine
Hochgeschwindigkeitsrotation von etwa 300 000 U/Min bewirkt, wird die
Bearbeitung des Fadenendes innerhalb eines Augenblicks vollzogen. Daher wird
die Saugöffnung der Saugdüse 1A nahe an der Kreuzspule plaziert, sobald das
Fadenende YE durch die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 erfaßt ist, und
anschließend wird die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 von der Kreuzspule
wegbewegt und durch das einfache Herausziehen des eingefangenen Fadenendes
aus der Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 wird der Prozeß abgeschlossen. Die
Verwicklung nur eines einzigen Filamentes oder auch einer Vielzahl von Filamenten
ist möglich und ebenso das Ineinanderschlingen des ganzen Fadens oder auch
zweier Fäden.
Das folgende ist eine mikroskopische Darstellung des Zustandes, bei dem das
Fadenende YE, welches einem starken Drall ausgesetzt worden war, mit den
Filamenten f ineinandergeschlungen ist. Das Fadenende YE, welches in die äußere
Lage der Kreuzspule hineingedrückt wurde aufgrund der Saugkraft, rotiert um die
Längsachse des Fadens in einer festen Position und schlingt die Filamente f der
Oberflächenschicht durch diese Rotation ineinander. Darüber hinaus bekommt das
Fadenende YE - wie in Fig. 2d dargestellt - die Gestalt einer insgesamt engen und
festen Spirale aufgrund des Dralls und der Schrumpfung in der axialen und
radialen Richtung und fördert ein weiteres Verzwirnen und nimmt eventuell die
Form gemäß Fig. 2e ein. Fig. 2e zeigt den Zustand, in dem das Fadenende YE mit
dem Filament f der oberflächlichen Schicht der Kreuzspule P verwunden ist, oder
kurz gesagt es zeigt einen Zustand, in dem das Fadenende YE verschlungen ist,
und einen Bereich mit "S"-Drall und in einen Bereich mit "Z"-Drall aufweist. Das
ineinanderschlingen des Filaments f mit dem Fadenende YE kann auf einen Blick
festgestellt werden aufgrund der Existenz dieser Gestalt, insbesondere gemäß Fig.
2e. Da beide Enden der Filamente f festliegen, heben sich die beiden Dralle auf,
wenn das Fadenende YE, welches in dem gemischten "SZ"-Zustand verwunden
war, gezogen wird. Wenn also die Fadenende-Bearbeitung diese Gestalt erzeugt,
kann das Fadenende ohne Bruch der Filamente f abgespult werden.
Die Gestalt, die sich nach dem Durchführen der vorhandenen Bearbeitung ergibt,
hängt von der Umdrehungszahl der Dralldüse 1B und der Zugspannung des
Fadenendes YE während der Fadenende-Bearbeitung ab. Wie in Fig. 3 dargestellt,
kann sich der Zustand der vorbeschriebenen Fig. 2e weiter entwickeln, und es sind
viele Varianten solcher Entwicklungen von Schleifen oder Knoten bei der
Verschlingung durch den starken Drall möglich. Zum Zeitpunkt dieser Gestalt ist die
Verschlingung des Fadenendes stark und ein Bruch der Filamente kann auftreten,
wenn am Fadenende zwecks Abspulen gezogen wird, jedoch ist eine Überprüfung
des bearbeiteten Fadenendes einfach. Weiterhin gibt es drei Methoden zur
Erzielung des Zustandes der Fig. 3. Die erste besteht darin, einen kontinuierlichen
Drall über eine bestimmte Zeitspanne aufzubringen, die zweite darin, nach dem
Verschlingen die Kreuzspule in die Gegenrichtung, also die Rückwärtsrichtung zu
drehen, und die dritte besteht darin, die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1
selbst vom Fadenende YE stromaufwärts, also gegen die Kreuzspule zu, zu
bewegen anstelle einer Rückwärtsrotation der Kreuzspule.
Die Saugkraft der Saugdüse 1A ist so eingestellt, daß die entstehende
Fadenspannung der Rollkraft aufgrund des starken Dralles widersteht und eine
Spannung für das Weitertransportieren des Dralls in die Aufstromrichtung gegeben
ist. Jedoch muß das Fadenende YE, welches einem Drall ausgesetzt wird, einen
solchen Spannungswert aufweisen, welches die freie Schrumpfung in
Fadenlängsrichtung aufgrund des Dralls zuläßt.
Der beschriebene Fall gilt für einen Filamentfaden, jedoch kann die gleiche
Vorgehensweise für einen gesponnenen Faden verwendet werden. Dabei ist jedoch
das Verschlingungsobjekt nicht ein Filament f, sondern die Haarigkeit h der Fäden
auf der Oberflächenlage der gewickelten Spule. Wenn ein starker Drall in der
gleichen Richtung wie der Drall des Fadens auf das Fadenende des gesponnenen
Fadens ausgeübt wird mittels der vorbeschriebenen Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung 1, verwickelt sich das verdrehte Fadenende YE mit der
Haarigkeit h, also den aus dem Umfang der anderen Fäden vorstehenden Fasern,
durch diese Verdrehung und bedingt eine Befestigung des Fadenendes YE. Fig. 4
zeigt ein Beispiel des Zustandes nach dieser Bearbeitung an einem gesponnenen
Faden.
Wenn bei einem gewickelten Spulenkörper das Fadenende derart bearbeitet ist,
wird das Abspulen durch Ziehen am Fadenende YE bewirkt. Wie bereits erläutert,
erfolgt bei einem Filamentfaden unter Umständen ein Bruch eines Teils der
verschlungenen Filamente f, wenn zwecks Abspulen am Fadenende des
verschlungenen, verdrillten Fadenendes gezogen wird. Im Falle eines gesponnenen
Fadens kann das Abspulen durch Ziehen bewirkt werden, wobei die eingerollte
Haarigkeit h abreißt.
In der beschriebenen Ausführungsform umfaßt die Fadenende-Bearbeitungs
vorrichtung 1 eine Saugdüse 1A und eine Dralldüse 1B, wie erläutert. Jedoch
erzeugt die Dralldüse 1B eine ausreichende Saugkraft, um das Fadenende YE,
welches an der äußeren Lage der gewickelten Kreuzspule vorhanden ist,
einzufangen und in dem Fall, daß die Spannung, die für das Weitergeben des
Dralls in die Aufstromrichtung notwendig ist, vorhanden ist, und die feste
Spannung, die zum Gegenhalten für die Rollkraft notwendig ist, welche eine der
Rotationskraft entgegengerichtete Kraft ist, darüber hinaus beim Fadenende YE
gegeben ist, kann die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 auch nur die
Dralldüse 1B aufweisen. Durch das Einstellrad 1D, mittels welchem die
aufgebrachte Drallkraft eingestellt wird, kann auch die Saugdüse 1A eingestellt
werden. In diesem Fall kann die Saugkraft angepaßt werden, um die Führung des
Fadenendes von der Saugdüse 1A hin zur Dralldüse 1B zu erleichtern. Der durch
die Dralldüse 1B aufgebrachte Drall sollte etwa 300 000 U/min betragen, wie in
der oben beschriebenen Ausführungsform, jedoch können die vorbeschriebenen
Vorgänge auch im Bereich zwischen 100 000 und 400 000 U/min erreicht werden.
Der Wertebereich kann bei gesponnenem Faden etwas niedriger liegen. Außer der
manuellen Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 umfaßt diese Erfindung auch die
Kombination eines Winders mit einer Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 1 zu
einer automatischen Maschine. Weiterhin ist die beschriebene Ausführungsform am
Beispiel einer zylindrischen Kreuzspule als gewickeltem Spulenkörper erläutert,
jedoch kann diese Erfindung auch auf Fadenende-Bearbeitung unterschiedlicher
Spulkörper angewandt werden, z. B. für Spulen mit konischer Gestalt etc. Zum
Aufbringen des Dralls auf den Faden können auch andere Drallvorrichtungen wie
etwa ein Klemmriementwister etc. benutzt werden anstelle der Dralldüse in der
vorbeschriebenen Ausführungsform.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Darstellungen zur zweiten Ausführungsform der
Fadenende-Bearbeitung und die dabei benutzte Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung.
Fig. 7 zeigt eine Kreuzspule B als Spulkörper, welche mittels eines Winders für
Filamentfäden erzeugt wurde und eine Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 100,
welche das Fadenende YE bearbeitet. Die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 100
weist eine Saugdüse 101A auf, welche das Fadenende YE erfaßt mittels des durch
Druckluft erzeugten Unterdrucks (Saugluft) sowie eine Dralldüse 101B, welche einen
starken Drall auf den Faden aufbringt mittels einer rotierenden umlaufenden Luft
und die auf etwa der halben Länge des Weges der Umlaufströmung angeordnete
Fadenführungsöffnung 1b mit der Saugdüse 101A. Diese Düsen sind mit einem
Kompressor 102 über ein veränderbares Einstellventil C sowie ein Magnetventil V
verbunden und durch Ansteuerung des insbesondere stufenlos einstellbaren
Einstellventiles C kann die Saugkraft und Drallkraft eingestellt werden. Wenn das
Aufspulen durch den Winder beendet ist, werden gerade Windungen SW des
Fadens über eine bestimmte Länge ohne Traversierung auf der äußeren
Umfangsfläche der Spule P hergestellt und es wird bei dieser Ausführungsform das
Fadenende, an dem diese geraden Windungen SW aufweisenden Teil des
Spulenumfanges befestigt. Daher wird die erwähnte Saugdüse 101A an der
Außenfläche der Kreuzspule P in einer Position entsprechend der Position der
geraden Wicklungen SW angeordnet. In Fig. 7 sind die Auslaßöffnungen der
Saugdüse 101A und der Dralldüse 101B mit 101C und 101D bezeichnet.
In Fig. 8 wird das Verfahren der Bearbeitung des Fadenendes und der zugehörige
Mechanismus erläutert. In Fig. 8a ist dargestellt, wie durch Öffnen des
Magnetventiles V Luft durch den Saugmund der Saugdüse 101A eingesaugt und
nach dem Einbringen von Druckluft in die Dralldüse 101B die Kreuzspule P
vorsichtig in die Gegenrichtung zur Spulrichtung gedreht bzw. rotiert wird.
Aufgrund dieser Rückwärtsdrehung wird das Fadenende YE, welches auf der
Oberfläche der geraden Wicklungen SW der Kreuzspule P vorhanden ist, von der
Saugdüse 101A erfaßt.
Wenn sich das Abspulen fortsetzt aufgrund der Rückwärtsdrehung, wie in Fig. 8b
dargestellt, reicht das Ende Ye des erfaßten Fadenendes YE vom
Fadenführungsloch 101B bis zum Zentrum der Dralldüse 101B aufgrund der
Saugkraft der Saugdüse 101B, erreicht die rotierende Luftströmung und wird mit
einem starken Drall beaufschlagt. Aufgrund der starken Spannung aufgrund der
Wirkung der Dralldüse 101B setzt sich der auf das Fadenende YE ausgeübte Drall
in die Aufstromrichtung fort. Derjenige Teil des Fadenendes YE, der dem starken
Drall ausgesetzt ist und in einem bestimmten Bereich in Kontakt mit der Kreuzspule
P steht, weist einen Rückwärtsdrall, insbesondere einen nach hinten gerichteten
Drall, gemäß dem aufgebrachten Drall auf.
Wie in Fig. 8c dargestellt, entwickelt das gesamte Fadenende YE eine
rollende Kraft auf die Oberfläche der Kreuzspule P, umwickelt und schlingt sich mit
den Filamenten f ineinander, die die Außenlage der Kreuzspule P bilden und ist
damit an den geraden Wicklungen SW befestigt. In dieser Ausführungsform ist die
Rotationsrichtung der Dralldüse 101B so gewählt, daß sie nach rechts dreht, so daß
das Fadenende YE sich gegen die Mitte der Kreuzspule P rollt. Selbst im Fall, daß
das Ineinanderwickeln mit den geraden Wicklungen SW fehlgeschlagen ist und das
Fadenende YE von den geraden Wicklungen SW herabgefallen ist, erfolgt keine
Lösung des Fadenendes YE von der Kreuzspule P, sondern es erfolgt ein
Ineinanderschlingen in die Oberfläche der Spule P, insbesondere in einem anderen
Teil als dem der geraden Wicklungen SW.
Wenn das Fadenende YE bereits im Bereich der geraden Wicklungen SW der
Kreuzspule P befestigt ist, ändert eine weitere Abspulbewegung bezüglich des
Fadenendes YE die Spulenbewegung der Kreuzspule P aufgrund der fortgesetzten
Rückwärtsdrehung wie in Fig. 8d dargestellt, insbesondere in eine
Aufspulbewegung. Die Saugkraft der Saugdüse 101A ist niedriger eingestellt als die
Verschlingungskraft zwischen dem Fadenende YE und dem Filament f. Wie in
Fig. 8e dargestellt, wird das gesamte Fadenende YE, welches durch die Saugdüse
101A eingefangen wurde, herausgezogen, um den Umfang der Kreuzspule P
gewickelt und damit die Bearbeitung des Fadenendes abgeschlossen. Es können
entweder ein oder mehrere Filamente mit einem oder mehreren Fäden
ineinandergeschlungen sein.
Aufgrund der Einstellung des Einstellventiles C kann die Saugkraft der Saugdüse
101A das Fadenende YE der Kreuzspule P einfangen und darüber hinaus das
Fadenende YE von der Saugdüse 101A zu der Dralldüse 101B leiten. Das mit dem
Drall beaufschlagte Fadenende YE benötigt eine solche Fadenspannung, daß die
drallbedingte Schrumpfung in Fadenlängsrichtung möglich ist.
Anhand der Fig. 9-12 wird die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung erläutert,
die an einer Spulmaschine bzw. Winder 10 angeordnet ist.
Die Aufspulmaschine (Winder) der Fig. 9 und 10 ist als Drehbank-Typ bekannt
und kann einen automatischen Wechsel der vollen Spulen 111 und der leeren
Spulen 111 durchführen.
Ein anhebbarer Hubkasten 114, eine drehbare Drehplatte 115 und ein befestigter
Zusatzrahmen 117 mit einer Schalttafel 116 an ihrem einen Ende sind am
Hauptrahmen 113 befestigt, welcher am Bodenrahmen 112 angeordnet ist.
Sowohl eine Andrückrolle 114a als auch eine Traversiervorrichtung 114b sind am
Hubkasten 114 angeordnet und die Andrückrolle 114a drückt auf die
Fadenoberfläche der Spule 111, welche auf der Spindel 118 in der Spulposition
angeordnet ist.
Die Drehplatte 115 ist so angeordnet, daß sie mittels einer (nicht dargestellten)
Antriebsvorrichtung drehend um ihre Drehachse angetrieben werden kann. Diese
Drehplatte 115 trägt zwei rotierende Spindeln 118, und wenn eine der Spindeln
118 in der Spulposition ist, befindet sich die andere Spindel in der Standby-
Position. Beide Spindeln 118 werden unabhängig voneinander mittels einer Motors
M angetrieben. Um zu verhindern, daß das Fadenende YE der vollen Kreuzspule P
in der Standby-Position auf die leere Spule 111b in der Spulposition aufgewickelt
wird, ist ein schwenkbarer Separator 119 frei drehbar um die Achse 119a
angeordnet. Um z. B. vor Beginn des gesamten Vorganges das Einfädeln von Hand
durchzuführen, ist eine Einfädelvorrichtung 120 am beweglichen Arm 120b
angeordnet, welcher um die Welle 120a dreht.
Nachdem der Faden auf die Spule 111, welche auf der in der Spulposition
befindlichen Spindel 118 angeordnet ist, aufgewickelt wurde und die Spule 111 voll
ist, dreht sich die Drehplatte 115 um 180°, und die Fadenübergabe an die leere
Spule 111b in der neuen Spulposition wird durchgeführt, und die somit erzielte
volle Kreuzspule P wird mittels des Schiebers 121 von der Spindel 118 geschoben
und mittels eines Transportroboters in einen Transportbereich verbracht, um als
fertiges Produkt verschifft zu werden etc. Auf diese Art und Weise kann
kontinuierlich angelieferter Faden alternierend auf die Spulen 111 der beiden
Spindeln 118 aufgebracht werden.
An den vorbeschriebenen Maschinen sind Fadenende-Bearbeitungsvorrichtungen
100 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend der
Anzahl von Spulen 111 in der Nähe des Bodenrahmens 112 angeordnet, wie in
den Fig. 11 und 12 dargestellt. Wenn der Spulenwechsel durch die Drehung der
Drehplatte 115 durchgeführt wird, wird die Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung 100 in die Arbeitsposition umgestellt, in welcher der
Saugmund 101a der Saugdüse 101A der Kreuzspule P gegenüberliegt, im
Gegensatz zur Standby-Position, die sich in der gegenüberliegenden Richtung
befindet, so daß die Saugdüse 101A die Kreuzspule P nicht stört, wobei die
Saugdüse 101A auf einer schwenkbaren Klammer 123 angeordnet ist, welche um
eine Welle 122, die parallel zur Spindel 118 verläuft, drehbar ist. Der Motor 1m ist
auf der Seite des befestigten Rahmens 117 angeordnet und dreht die Klammer 123
für diese Umstellung.
Das Aufspulen im Winder 110 schreitet fort, während sich die Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung 100 in der Standby-Position befindet. Wenn die Spule
111 voll wird, dreht sich die Drehplatte 115 um 180°, der Spulenwechsel wird
durchgeführt und damit verbunden auch die Fadenübergabe von der vollen zur
leeren Spule, und über eine bestimmte Länge der geraden Windungen SW wurde
eine Traversierung an der vollen Kreuzspule P nicht durchgeführt. Nachdem der
Spulenwechsel beendet ist, bewegt sich die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung
100 in die Arbeitsposition, das Magnetventil V öffnet und die Vorbereitungen für
das Ansaugen und das Aufbringen des Dralles wird durchgeführt. Etwa zur selben
Zeit wird die volle Kreuzspule P vorsichtig in der Gegenrichtung zur Aufspulrichtung
mittels des Motors M gedreht. Die Details der bei der Rückwärtsdrehung
stattfindenden Fadenbearbeitung sind anhand von Fig. 2 erläutert. Nachdem zwei
oder drei Umdrehungen vollzogen wurden, wird die Fadenende-Bearbeitung als
beendet betrachtet und die Drehung gestoppt. Die Fadenende-
Bearbeitungsvorrichtung 100 kehrt in die Standby-Position zurück und die volle
Kreuzspule P, an welcher die Fadenende-Bearbeitung durchgeführt wurde, wird
von der Spindel 118 entfernt und abtransportiert.
Anhand der beschriebenen Vorrichtung ist eine Fadenende-Bearbeitungs
vorrichtung 100 mit einer Saugdüse 101A und einer Dralldüse 101B erläutert.
Wenn jedoch die Dralldüse 101B in der Lage ist, das Fadenende YE, welches auf
der Oberfläche des gewickelten Spulkörpers vorhanden ist, einzufangen und
ausreichend Saugkraft gegeben ist, um die notwendige Spannung auf das
Fadenende YE auszuüben, um den Drall stromaufwärts laufen zu lassen, kann die
Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung 100 auch ausschließlich die Dralldüse 101B
aufweisen. Weiterhin kann auch der Abstand zwischen der Position des
Saugmundes 101a der Saugdüse 101A zur Oberfläche der Kreuzspule 101P
gesteuert werden. Ein Sensor, der das Einfangen des Fadenendes feststellt, kann in
der Luftströmung der Saugdüse 101A angeordnet sein, und das Magnetventil V der
Dralldüse öffnen und das Anhalten der Rückwärtsdrehung steuern. Auch eine
Ausführungsform mit ausschließlich einem Einstellventil C, welches die Drallkraft
einstellt, ist möglich.
Da diese Erfindung eine einfache Methode zum Aufbringen eines starken Dralls auf
das Fadenende und zum Verschlingen und Befestigen des Fadenendes an der
Oberflächenlage des gewickelten Spulkörpers ohne Berührung der Oberfläche der
Kreuzspule ermöglicht, ist auch eine einfache Bauform insbesondere für das
automatische Bearbeiten des Fadenendes möglich und die Befestigung des
Fadenendes ist ohne zusätzliche Materialien wie Klebechemikalien, Bändern oder
Ähnlichem möglich. Weiterhin kann das Fadenende leicht aufgefunden werden
aufgrund der Form des Fadens aufgrund der Drallschrumpfung durch Aufbringen
der Drallkraft auf das Fadenende und dem Verflechten mit der Haarigkeit bzw. mit
den Filamenten der oberflächlichen Fadenlage. Wenn der Faden die Form von
Knoten oder Schleifen aufweist, ist er einfacher zu finden. Da sich der verflochtene
Teil leicht entflechtet, wenn am Fadenende gezogen wird, ergeben sich
außergewöhnliche Möglichkeiten für das Abspulen des Fadenendes.
Wenn die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung eine Dralldüse aufweist, welche
einen starken Drall durch rotierende Luftströmung aufbringt, kann das Fadenende
in einer freien Lage gehalten werden, welche die Drallschrumpfung in
Fadenrichtung erlaubt, und die Fadenende-Bearbeitung effektiv durchgeführt
werden kann.
Da das Einfangen des Fadenendes, das Befestigen des Fadenendes auf der
Oberfläche des gewickelten Spulkörpers und das Herausziehen des eingefangenen
Fadenendes durch einfache Drehung des gewickelten Spulkörpers in die
Gegenrichtung zur Aufspulrichtung leicht automatisch durchgeführt werden können,
gestaltet sich der Vorgang der Fadenende-Bearbeitung sehr einfach und eine
automatische Maschine für die Durchführung der Fadenende-Bearbeitung ist
einfach herzustellen.
Wenn gerade Windungen auf dem gewickelten Spulkörper vor Durchführung der
Fadenende-Bearbeitung hergestellt werden, verflechtet sich das Fadenende mit den
Filmanten der geraden Wicklungen, und selbst wenn es zu einem einzelnen
Fadenbruch kommt, muß lediglich der Teil der geraden Windungen als Abfall
abgewickelt werden. Wenn die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung mit einem
Winder kombiniert wird, kann die Fadenende-Bearbeitung durchgeführt werden,
unmittelbar nachdem das Aufspulen beendet ist, und Beschädigungen durch
selbsttätiges Abwickeln des Fadenendes werden vollständig vermieden. Zusätzlich
ist die gesamte Konstruktion einfach, da die Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung
eine Luftdüse ohne bewegliche Teile aufweist.
Für die optimale Durchführung des Verfahrens ist es insbesondere vorteilhaft, die
auf das Fadenende aufgebrachte Zugspannung in Längsrichtung sowie den auf das
Fadenende aufgebrachten Drall im Verhältnis zueinander so zu steuern, daß
einerseits der den Faden hinauflaufende Drall sich bis in den Bereich
hineinerstreckt, in dem das Fadenende noch an der Spulenoberfläche anliegt, und
vorzugsweise auch die durch den Drall erzeugte Spiralbildung mit der damit
verbundenen Rollkraft um die Längsachse des Fadens. Dies bedeutet, daß
einerseits die Fadenspannung in Längsrichtung nicht so groß sein darf, daß die sich
bildende hohle Spirale oder andersartige Verwerfungen durch Geradeziehen des
gedrallten Fadens unterbunden werden, bzw. die beim Verdrallen auftretende
Verkürzung des Fadens unterbunden wird, und andererseits darf die Spannung
nicht so gering sein, daß die auftretende Rollkraft im verdrallten Faden bei der
Bildung von Spiralen oder ähnlichen Gebilden nur in dem Bereich stattfindet, in
dem das Fadenende bereits nicht mehr an der Oberfläche der Spule anliegt bzw.
mit so wenig radial nach innen gerichteter Kraft aufgrund geringer Fadenspannung
anliegt, daß die um die Fadenlängsachse herumrollenden Bewegungen und
Schläge des gedrallten Fadens sich nicht mit den außen liegenden Fäden bzw.
Filamenten der Spule verbinden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Fadenende-Bearbeitung, wobei
- - ein Drall auf das Fadenende der Außenfläche des gewickelten Spulkörpers aufgebracht wird,
- - der Faden an der Oberfläche des aufgewickelten Spulkörpers sich aufgrund der Drehung des gesamten Fadenendes aufgrund dessen Drall mit diesem ineinanderschlingt und
- - das Fadenende befestigt wird durch Einrollen des oberflächlichen Fadens in das Fadenende.
2. Verfahren zur Fadenende-Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei
- - der gewickelte Fadenkörper in der Gegenrichtung zur Aufspulrichtung gedreht wird,
- - das Fadenende von der Oberfläche des gewickelten Spulenkörpers erfaßt wird und abgewickelt wird durch Fortsetzung der besagte Rückwärtsdrehung und wobei ein Drall auf das eingefangene Fadenende aufgebracht wird, während die besagte Rückwärtsdrehung eine bestimmte Zeit beibehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei gerade Wicklungen auf der
oberflächlichen Lage des gewickelten Spulkörpers erzeugt werden, bevor die
Fadenende-Bearbeitung durchgeführt wird.
4. Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur
Fadenende-Bearbeitung gemäß Anspruch 1, mit einer Dralldüse, welche Drall auf
das Fadenende des gewickelten Spulkörpers durch rotierende Luftumlaufströmung
aufbringt.
5. Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur
Fadenende-Bearbeitung gemäß Anspruch 1, mit einer Düse, die das Fadenende
des gewickelten Spulkörpers ansaugt und einer Dralldüse, welche Drall auf das
angesaugte Fadenende mittels rotierender Luftumlaufströmung aufbringt.
6. Aufspulmaschine (Winder) mit einer Fadenende-Bearbeitungsvorrichtung
gemäß Anspruch 4 oder 5, in einer Position entsprechend dem Spulenhalter.
7. Gewickelter Spulkörper mit einem bearbeiteten Fadenende, welches durch
Verwinden mit der Haarigkeit des gewickelten Spulkörpers oder den Filamenten,
aus welchen der Faden des gewickelten Spulkörpers besteht, befestigt ist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Ipc: B65H 65/00 |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Representative=s name: HANSMANN & VOGESER, 81369 MUENCHEN |
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Effective date: 20120703 |