DE2614252B2 - Verfahren zur Herstellung einer Fadenreserve - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fadenreserve auf Spulenhülsen mit Hilfe eines Hilfsfadenführers, der nach Bildung einer Polsterwicklung durch den Changierfadenführer noch vor Erreichen des Changierumkehrpunktes in dessen Weg eingeschwenkt wird. ω

Fadenreserven dienen dazu, den Einzelstellen der Maschinen der weiterverarbeitenden Verfahren mehrere Spulen vorzulegen, die ohne Unterbrechung, d.h. ohne Maschinenstillstand hintereinander ablaufen können. Das geschieht dadurch, daß das Ende der einen Spule mit dem Anfang der nächsten durch Knoten verbunden wird, deren Ende mit dem Anfang der übernächsten Spule zusammengefügt wird usw.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, die nach den verschiedensten Prinzipien eine Fadenreserve her- ·*ο stellen, die eine Länge von mehreren Metern haben kann. Die Länge der Fadenreserve ist weitgehend abhängig von den Fadenabzugsgeschwindigkeiten. Die Fadenreserve kann aus bis zu 30 Spulenhülsenumschiingungen bestehen. Die Zahl der Umschlingungen ist im wesentlichen abhängig vom Hülsendurchmesser. Allen Fadenreserven gemeinsam ist ihr hinreichend großer Abstand (etwa 10-30 mm) vom Spulenaufbau, damit die Fadenreserve kundengerecht zur Verfügung steht.

Mit den in den letzten Jahren entwickelten und zum Teil galettenlos arbeitenden Schnellspinnverfahren wird ein so vorverstrecktes Garn erzeugt, daß unmittelbar die Texturierverfahren anschließen können. Damit ergibt sich die Forderung nach einer Fadenreserve auf der Spinnspule.

Dabei sind zwei Grundverfahren zu unterscheiden. Bei dem einen wird die Fadenreserve unmittelbar nach dem Ansetzen des Fadens gebildet, bei dem anderen wird zunächst eint Polsterwicklung abgelegt, fao dann die Fadenreserve gesestzt, und anschließend erst beginnt der endgültige Spulenaufbau.

Das zweite Verfahren hat sich vornehmlich an Spulmaschinen mit großen Hülsendurchmessern durchgesetzt. Während kleine Hülsen in der Regel b5 billige Einweghülsen sind, werden die teuren großen Hülsen viele Male verwendet. Daraus resultiert die Notwendigkeit einer Polsterwicklung, denn die mit jedem Einsatz schlechter (rauher) werdende Hülsenoberfläche macht ein Abwickeln des Fadens bis auf die Hülse unmöglich. Bei diesem Verfahren muß gewährleistet sein, daß die Fadenreservezone immer auf derselben Hülsenseite liegt. Sie ist eindeutig (farblich) zu kennzeichnen, um sie besonders schützen zu können. Da die Polsterwicklung bereits mit Hilfe des Changierfadenführers über die ganze Spulenbreite abgelegt wird, muß eine Einrichtung geschaffen werden, die es ermöglicht, den Faden kurzzeitig aus dem Hubbereich des Fadenführers herauszubringen, um die Fadenreserve zu bilden.

Die bekannten Verfahren arbeiten nach folgendem Schema: Der Faden wird während des Changierens aus dem Fadenführer gehoben, zur Seite in die Fadenreservezone gebracht und nach Bildung der Reservewicklung dem Fadenführer wieder übergeben. Dieser ist nun in der Regel so ausgeführt, daß er den Faden selbsttätig zu fangen vermag. Das ist deshalb möglich, weil der Faden als Folge der Fadenspannung immer der Changiermitte zustrebt, dem Fadenführer also entgegeneilt. Ein solches Verfahren, bei dem der Faden ohne vorherige Bildung einer Polsterwicklung während der Bildung der Fadenreserve nicht im Changierfadenführer verbleibt, ist aus der FR-PS 1589073 bekannt.

Diese bekannten Verfahren haben allerdings einen entscheidenden Nachteil: Es kommt vor, daß beim Fangen des Fadens nach Bildung der Reservewicklung einzelne Kapillaren des Fadens nicht gleich gefangen werden. Diese Einzelfäden »vagabundieren« kurzzeitig und werden in ihrer lockeren Position von darauffolgenden Fadenwindungen überspult. Damit ist die Spule gerade an der Stelle mit Sicherheit geschädigt, die den Überlauf zur nächsten Spule ermöglichen bzw. gewährleisten soll, d. h., die Fadenreserve kann ihren Zweck' nicht erfüllen.

Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß im allgemeinen die Reservewicklungen viel zu lang sind. Deshalb müssen sie in der Spulerei aufgeschnitten, auf eine kundengerechte Länge reduziert und anschließend auf der Hülse abgeklebt werden. Diese Arbeiten müssen mit größter Sorgfalt durchgeführt werden, damit der Faden nicht geschädigt wird. Hinzu kommt der nicht unerhebliche Arbeitsaufwand, der überflüssig erscheint, wenn man bedenkt, daß der Weiterverarbeiter die Fadenreserven zum Anknoten ohnehin in die Hand nehmen muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, das eine brauchbare Fadenreserve nach Bildung einer Polsterwicklung herzustellen vermag, und das gleichzeitig die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wurde durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs gelöst, bei dem der Hilfsfadenführer in Fadenlauf richtung dem Changierfadenführer folgt und diesen über den Changierumkehrpunkt hinaus überholt, wobei der Faden während der Bildung der Fadenreserve in der Fadenreservezone gleichzeitig vom Changierfadenführer und vom Hilfsfadenführer geführt wird, und bei dem danach der Hilfsfadenführer den Faden an den sich noch im Changierumkehrbereich befindlichen Changierfadenführer zum endgültigen Spulenaufbau freigibt.

Das Verfahren wird vorteilhaft mit einer Vorrichtung ausgeübt, die aus einem Changierfadenführer, einem Aufspulaggregat und einem Hilfsfadenführer sowie den zugehörigen Antrieben besteht, und wobei

der Hilfsfadenführer und sein Antrieb unterhalb des Changierfadenführers angeordnet sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hilfsfadenführer ein Stab. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Hilfsfadenführer eii: Drehstab. Vorzugsweise ist der Drehstab um eine Achse drehbar, die senkrecht steht. Besonders bevorzugt ist es, daß der Drehstab um eine Achse drehbar ist, deren unterer Teil zur Spule hin geneigt ist. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Stab in seiner Ruhestellung parallel zur Bahn des Changierfadenführers. Nach einer besonders geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der drehbare Stab über die starre Achse hinaus verlängert bis zu einer zweiten beweglichen Drehachse, die mit dem Erzeuger einer translatorischen Bewegung verbunden ist.

Am Gehäuse der Changiereinrichtung wird unterhalb des Changierfadenführers ein Hilfsfadenführer angeordnet. Im folgenden sollen Vorrichtung und Verfahren an Hand der beispielsweisen Ausführungsform erläutert werden, in der der Hilfsfadenführer ein Stab ist. Der .Stab befindet sich auf der Hülsenseite, die dem Fadenauflegepunlct auf die Spule gegenüberliegt; er liegt im Ruhezustand etwa parallel zur Bahn des Changierfadenführers, er leitet den Faden im ausgelenkten Zustand, den er nach Drehung um die stationäre Achse 2 erreicht, in die Fadenreservezone der Spulenhülse.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Ansicht, in der der Übersichtlichkeit halber die Zugfeder 11 weggelassen wurde. In Fig. 1—3 bedeuten: 1 stabförmiger Hilfsfadenführer, 2 stationäre Achse, 3 Verlängerung, 4 Drehpunkt, 5 translatorischer Antrieb, 6 Kolben, 7 Faden, 8 Changierhublänge, 9 Fadenreservezone, 10 Changierfadenführer, 11 Zugfeder, 12 gegenüberliegender Changierumkehrpunkt, 13 Initiator, 14 Antriebswelle, 15 Spannfutter, 16 Hülse, 17 Überschneidungsbereich, 18 Polsterwicklung, 1' Stab in Ruhestellung, 3' Verlängerung in Ruhestellung, 4' Drehpunkt in Ruhestellung, 7' den Faden beim Rücklaufen, 10' Changierfadenführer beim Rücklaufen.

Der Hilfsfadenführer list über seinen Drehpunkt 2 um die stationäre Achse hinaus etwas verlängert. Am Ende dieser Verlängerung 3 befindet sich ein weiterer Drehpunkt 4, an dem der Kolben 6 eines translatorischen Antriebes 5 angreift. Zieht nun der Antrieb 5 den im Ruhezustand ausgefahrenen Kolben 6 in Richtung Changiermitte, dann macht der Hilfsfadenführer 1 eine Schwenkbewegung aus seiner Ruhelage heraus auf den Faden 7 zu und führt ihn bei einem Drehwinkel von 60-120°, vorzugsweise 80-100°, insbesondere 90° um den Betrag außerhalb des Changierbereiches, der dem Abstand der stationären Drehachse 2 vom Hubende des Changierfadenführers 10 entspricht. Optimal ist es, die stationäre Achse um soviel außerhalb des Hubendes zu legen, wie die Fadenreserve außerhalb vom Spulenaufbau sitzen soll, z. B. 10 mm.

Die Position des Hilfsfadenführers 1, für den ein Durchmesser von 1 mm ausreichend ist, gewährleistet, daß der Faden während des gesamten Vorganges der Fadenreservebildung im Changierfadenführer 10 verbleibt. Siehe dazu die Fig. 2, die eine Seitenansicht von der Fadenauflegeseite her ist, und in der ebenfalls die Zugfeder 11 nicht dargestellt ist.

Die Bildungder Fadenreserve muß außerordentlich schnell vor sich gehen, denn bei den heule üblichen Changierhubzahlen ergibt sich eine sehr kleine maximal für den Vorgang der Fadenreservebildung zur Verfügung stehende Zeit. Da die Länge des Hilfsfadenführers nur einen Bruchteil der Changierhublänge 8 ausmacht, muß der Zeitpunkt des Ausschwenkbeginns des Hilfsfadenführers 1 präzise einstellbar sein mit größter Reproduzierbarkeit, denn nur dann ist gewährleistet, daß der Hilfsfadenführer 1 den Faden 7 greifen und in die Fadenreservezone 9 bringen kann. Die Fig. 3 zeigt in der Draufsicht die Bahnkurve des Hilfsfadenführers 1 und seinen Überschneidungsbereich 17 mit dem Faden 7.

Als Antrieb für den Hilfsfadenführer 1 wird z. B. ein Elektromagnet vorgeschlagen, um mit den geringsten Verzögerungen zu arbeiten. Möglich sind selbstverständlich auch pneumatische und hydraulische Linearzylinder. In einer abgewandelten Ausführung kann auf die Umformung von einer Translations- in eine Rotationsbewegung dadurch verzichtet werden, daß man Drehantriebe verwendet: Drehmagnete, pneumatische oder hydraulische Drehzylinder.

Die Länge der Fadenreserve ist davon abhängig, wie lang die Impulsdauer für den Hubmagneten gewählt wird oder allgemein, wie lange der Hilfsfadenführer 1 ausgeschwenkt bleibt. Auch diese Impulsdauer muß präzise einstellbar sein und darf einen Maximalwert nicht überschreiten, der wiederum weitgehend abhängt von den Geschwindigkeitsverhältnissen an der Spulmaschine.

Der Vorgang spielt sich wie folgt ab: kurz bevor der Changierfadenführer 10 in den Überschneidungsbereich 17 eintritt, wird der Hilfsfadenführer 1 ausgeschwenkt, und zwar zeitlich exakt so, daß er dem Faden 7 nacheilend diesen schon erreicht, bevor das Changierhubende erreicht wird. Der Hilfsfadenführer 1 schiebt nun den Faden 7 kurzzeitig über das Hubende hinaus in die Reservezone 9 der Hülse 16 und klappt zurück in seine Ruhelage. Das geschieht so schnell, daß der Changierfadenführer auf seinem Weg in die gegenüberliegende Endlage den Überschneidungsbereich 17 kaum verlassen hat und bereits wieder im Bereich der endgültigen Wicklung ablegt.

In den meisten Fällen der Praxis wird die Impulsdauer innerhalb eines Bereiches von 10-50 ms liegen. Die Impulsdauer ist deshalb von entscheidender Bedeutung für die Qualität der Fadenreserve, weil der Changierfadenführer 10 den Faden 7 während der ganzen Zeit der Bildung der Fadenreserve nicht freigibt. Die Impulsdauer ist so kurz zu wählen, daß der Faden während der Bildung der Fadenreserve keine Überdehnungen erleidet.

Abhängig von den Größen Hülsendurchmesser. Fadenabzugsgeschwindigkeit, Changierhubzahl und Impulsdauer ergeben sich als Fadenreserve weniger als eine bis mehrere Umschlingungen auf der Spulenhülse. Die am leichtesten variable Größe »Impulsdauer« wird bei unveränderlichem Hülüenciurchmesser sowie optimierten Fadenabzugs- und Changiergeschwindigkeiten stets auf den Wert eingestellt werden, der zu der gewünschten Fadenreservelänge führt. Die Rückstellkraft des Hilfsfadenführers 1 wird in einer vortc'lhaften Ausführung, die darüber hinaus billig und einfach ist, durch eine Zugfeder erzeugt. Dabei ergibt sich zudem der Vorteil, daß diese Kraft stets anliegt und nach dem Abschalten des Magnetimpulses verzögerungsfrei zur Wirkung kommt. Neben der

Zugfeder 11 sind natürlich auch pneumatische oder hydraulische, doppelt wirkende Linear- und Drehzylinder für den Hin- und/oder Rückhub möglich.

Es kommt wesentlich darauf an, den Arbeitsimpuls an den Hilfsfadenführer 1 zu einem definierten Zeit- r> punkt zu geben. Da die großen Geschwindigkeiten bzw. die kurzen Zeiten nicht mehr im Bereich menschlicher Reaktionen liegen, ist es erforderlich, den Vorgang zu einem Zeitpunkt, den der Bedienungsmann an der Spulmaschine bestimmt, durch ι ο »Knopfdruck« automatisch ablaufen zu lassen. Der exakte Auslösezeitpunkt für die Bewegung des Drehstabs wird vorteilhaft vom Changierfadenführer selbst gegeben, und zwar mittelbar über einen Initiator 13, der vorteilhaft an dem der Fadenreservezone gegenüberliegenden Changierumkehrpunkt angeordnet und in der Lage und geeignet ist, den changierenden Fadenführer zu erkennen, und zwar durch Kontakt oder in einer vorteilhafteren Ausführung berührungslos.

In einer anderen möglichen, aber komplizierteren Ausführung kann die Nutentrommel zur Auslösung der Fadenreservebildung herangezogen werden, wenn konstruktiv oder steuerungstechnisch sichergestellt wird, daß zum Zeitpunkt der Auslösung der Changierfadenführereine definierte und bekannte Position hat. Geeignete Merkmale dafür sind z. B. die Anzahl der Trommelumdrehungen nach dem Auflegen des Fadens auf die Spule oder die Laufzeit der Trommel nach diesem Zeitpunkt.

Wenn nun der Bedienungsmann die Fadenreserve durch Knopfdruck sozusagen abruft, macht er damit den Initiator 13 für einen Augenblick empfangsbereit, d. h. bei der nächsten Annäherung des Changierfadenführers 10 wird, exakt zeitverzögert, der Arbeitsimpuls zum Ausschwenken des Hilfsfadenführers 1 gegeben. Die Fadenreservebildung erfolgt dann innerhalb des nächsten Hubes.

Es ist denkbar, die Zeitverzögerung so groß zu machen, daß zwischen Auslösung des Impulses und Ausschwenken des Hilfsfadenführers !mehrere Hübe des Changierfadenführers 10 liegen, aber die zuerst beschriebene Version ist vorteilhafter, weil in der Praxis die Changiergeschwindigkeit in einem festgelegten Bereich geregelt zu- und abnimmt (sogenannte Wobbelung), um einen besseren Spulenaufbau zu erzielen. Da die Zeitverzögerung in der vorgeschlagenen Ausführung konstant sein soll, die Hubzeiten sich aber wegen der Wobbelung ständig ändern, ist die erste Version vorteilhafter.

In der beschriebenen Ausführung wird vorausgesetzt, daß es vom Bedienungsmann abhängen soll, wann die Polsterwicklung für hinreichend empfunden wird, um mit der Fadenreservebildung den endgültigen Spulenaufbau einzuleiten. In einer abgewandelten Form der Erfindung kann die Länge der Polsterwicklung nach dem Auflegen des Fadens auf die Spulenhülse in die Automatiksteuerung einbezogen werden, was bei Spulmaschinen mit automatischem Spulenwechsel ohnehin der Fall ist.

Die Zeitverzögerung zwischen Auslösung des Impulses und Ausschwenken des Hilfsfadenführes 1 wird stets so groß gewählt, daß sowohl bei der größten als auch bei der kleinsten Geschwindigkeit des Changierfadenführers (durch die Wobbelung) der Faden nach dem Erreichen des Überschneidungsbereiches 17, aber noch vor Erreichen des Changierumkehrpunktes vom Hilfsfadenführer erreicht wird.

Ein Grundgedanke und weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß mit ihr ein Konzept zum Herstellen einer Reservewicklung nach Ablage einer Polsterwicklung vorliegt, das wegen seines einfachen technischen Prinzips an verschiedensten Maschinentypen angewendet werden kann, wobei betont sei, daß die geforderten kurzen Schaltzeiten mit der geforderten Reproduzierbarkeit vorteilhaft mit den bekannter elektronischen Bausystemen zu realisieren sind.

Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar an Spulmaschinen mit

a) einer Wicklung oder mit mehreren Wicklunger je Spulenhalter, oder

b) einer Wicklung (einem Faden) oder mehrerer Wicklungen (Fäden) je Changierfadenführer.

Allgemein ausgedrückt, die Anzahl der die Fadenreserve bildenden Hilfsfadenführer ist gleich der Anzahl der Changierfadenführer.

Hierzu 3 Blatl Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen einer Fadenreserve auf Spulenhülsen mit Hilfe eines Hilfsfadenführers, der nach Bildung einer Polsterwicklung durch den Changierfadenführer noch vor Erreichen des Changierumkehrpunktes in dessen Weg eingeschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfadenführer in Fadenlaufrichtung dem Changierfadenführer folgt und diesen über den Changierumkehrpunkt hinaus überholt, wobei der Faden während der Bildung der Fadenreserve in der Fadfcnreservezone gleichzeitig vom Changierfadenführer und vom Hilfsfadenführer geführt wird, und daß danach der Hilfsfadenführer den Faden an den sich noch im Changierumkehrbereich befindlichen Changierfadenführer zum endgültigen Spulenaufbau freigibt.

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