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Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln eines Garnes,
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beispielsweise eines texturierten, vorzugsweise lufttexturierten,
Garnes auf eine konische Spule bei gleichbleibender Zuliefergeschwindigkeit Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines
Garnes, beispielsweise eines texturierten, vorzugsweise lufttexturierten, Garnes
auf eine konische Spule bei gleichbleibender Zuliefergeschwindigkeit mittels eines
der Spule zugeordneten Changier-Fadenführers.
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Durch Texturierung, insbesondere durch Lufttexturierung, veredelte
Garne sind in hohem Maße empfindlich gegen unterschiedliche Zugbeanspruchungen,
durch die der Grad der Texturierung und damit der Charakter des Garnes verändert
wird. Bei der Lufttexturierung beispielsweise werden in den einzelnen Filamenten
in einer mit Druckluft beschickten Düse Schlaufen gebildet, indem die Filamente
in der Düse durch die Druckluft einer intensiven Verwirbelung unterzogen werden.
Die in den Filamenten gebildeten Schlaufen verflechten und verhaken sich miteinander,
wodurch das lufttexturierte Garn sein Volumen verändert und durch die gebildeten
Schlaufen und Schlingen einen wollähnlichen Charakter erhält. Es ist ohne weiteres
klar, daß ein derartiges texturiertes Garn in hohem Grade elastisch ist und sich
bei auftretenden unterschiedlichen Zugbeanspruchungen in unterschiedlichem Maße
auszieht und in seinem Durchmesser verringert und damit in unterschiedlicher Weise
seinen Charakter teilweise verliert. Es besteht daher die Forderung, daß das texturierte
Garn bei seiner Verarbeitung, beispielsweise zu Bekleidungsstücken, von der Lieferspule
ohne Spannungsschwankungen zugeliefert wird. Optimal geeignet für diesen Zweck ist
die bekannte konische Spule aufgrund ihres Aufbaues der Wicklung und aufgrund ihrer
Formgebung. Bei einer konischen Spule sind bekanntlich die Windungen der einzelnen
aufeinanderfolgenden Wicklungslagen gegeneinander
geringfügig versetzt,
so daß die Windungen einer oberen Wicklungslage nicht in unmittelbarem Kontakt stehen
mit den Windungen einer darunterliegenden Wicklungslage; damit ist die Gefahr, daß
die Schlaufen zweier Wicklungslagen sich miteinander verhaken und damit das Abziehen
von der Spule über Kopf erschweren, wodurch dem abgezogenen Garn unterschiedliche
Zugspannungen erteilt werden, praktisch nicht gegeben. Hinzu kommt, daß aufgrund
des konischen Aufbaues des Wicklungskörpers ein freieres Abziehen des Garnes über
Kopf erfolgt als bei einer zylindrischen Spule. Aus diesen Gründen bietet die konische
Spule gerade zur Aufnahme weiterzuverarbeitenden texturierten Garnes besondere Vorteile
durch die Möglichkeit des Abziehens des Garnes ohne Auftreten wesentlicher Schwankungen
in der Zugspannung.
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Um eine Verarbeitung des texturierten Garnes ohne Auftreten von Spannungsschwankungen
zu ermöglichen, ist selbstvorhr verständliche Voraussetzung, daß das/AurwicKeln
des texturierten Garnes auf die konische Spule unter gleichbleibender Spannung des
Garnes bei der Zulieferung zur Spule erfolgen muß. Hier liegt nun das Problem, dessen
Lösung sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt hat. Da die für eine Umwicklung der
Spule erforderliche Fadenlänge sich von dem größten Spulendurchmesser zwa kleinsten
Spulendurchmesser
hin kontinuierlich verringert und in umgekehrter
Richtung kontinuierlich erhöht, ist es bei der bestehenden Forderung nach Aufrechterhaltung
gleichbleibender Spannung im zugelieferten Garn erforderlich, die Zulieferung des
Garnes zur konischen Spule abwechselnd zu verlangsamen und zu erhöhen. Dies kann
dadurch geschehen, daß die Zuliefergeschwindigkeit, d.h. die Geschwindigkeit des
Lieferwerkes, entsprechend variiert wird. Eine solche periodisch si.ch ändernde
Geschwindigkeit des Lieferwerkes isttheoretisch durch eine Steuerung von der Fadenspannung
her zu erreichen, bedarf jedoch eines nicht vertretbaren apparativen Aufwandes,
wie er beispielsweise bei den Doppelkegelantrieben mit verschiebbarem Riemen erforderlich
ist.
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Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, die bei konstant bleibender gegebener Liefergeschwindigkeit
des Garnes das Bewickeln einer konischen Spule unter Aufrechterhaltung gleichbleibender
Spannung des Garnes ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Garn beim
Passieren des mittleren Spulendurchmessers auf seinem Weg zum geringsten Spulendurchmesser
und zurück zum mittleren Spulendurchmesser durch Einknicken der zwischen dem Changier-Fadenführer
und dem Lieferwerk befindlichen
Garnstrecke in einem der Konizität
der Spule entsprechenden Maß quer zur Garnstrecke ausgelenkt wird und daß die Auslenkung
bei dem anschließenden Weg des Garnes von dem mittleren Spulendurchmesser zum größten
Spulendurchmesser und zurück zum mittleren Spulendurchmesser wieder beseitigt wird.
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Die erfindersche Erkenntnis der Anmelderin beruht darauf, daß ausgehend
von dem mittleren Durchmesser der konischen Spule bis zum geringsten Spulendurchmesser
und zurück eine überschüssige Garnlänge anfällt, die der zusätzlichen Garnlänge
entspricht, die beim Lauf des Garnes von dem mittleren Spulendurchmesser zum größten
Spulendurchmesser und zurück erforderlich ist. Wenn also die vom mittleren Spulendurchmesser
zum kleinsten Durchmesser und zurück entstehende überschüssige Garnmenge unter Aufrechterhaltung
der Spannung des mit gleicher Liefergeschwindigkeit zugeführten Garnes gespeidiertund
vom mittleren Durchmesser zum größten Durchmesser und zurück wieder abgegeben wird,
wird bei gleichbleibender Liefergeschwindigkeit die dem Garn aufgegebene Fadenspannung
beim Bewickeln der konischen Spule konstant gehalten. Dies wird nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren dadurch erreicht, daß während des Hin- und Rücklaufes von dem mittleren
Spulendurchmesser zum kleinsten Spulendurchmesser eine Auslenkung der'zwischen der
Spule, d.h. dem Changier-Fadenführer und
dem Lieferwerk, befindlichen
Garnstrecke erfolgt, die während des Hin- und Rücklaufes vom mittleren Spulendurchmesser
zum größten Spulendurchmesser wieder aufgehoben wird, wobei die Auslenkung und die
Aufhebung der Aus lenkung selbstverständlich in einem bestimmten, durch die Konizität
der Spule gegebenen Maß erfolgen muß. Durch die allmählich sich in Abhängigkeit
von der Konizität der Spule vergrößernde Aus lenkung des Garnweges und die anschließende
Aufhebung der Auslenkung in gleicher Weise wird erreicht, daß die konische Spule
bei mit gleichbleibender Geschwindigkeit erfolgender Zulieferung unter Aufrechterhaltung
einer gleichbleibenden Fadenspannung bewickelt werden kann.
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Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß in der zwischen dem Changier-Fadenführer und den Lieferwerk
befindlichen Garnstrecke eine zwischen zwei feststehenden Fadenführern angeordnete,
während eines Doppelhubes des Changier-Fadenführers eine Drehung von 1800 ausführende
Scheibe angeordnet ist, deren Antriebswelle in oder angenähert in der geraden Verbindungslinie
der feststehenden Fadenführer liegt und die zwei diametral liegende, mit der Garnstrecke
in Eingriff bringbare Führungsrollen trägt, wobei die Scheibe derart zum Changier-Fadenführer
ausgerichtet ist, daß bei seinem passieren des mittleren Spulendurchmessers zum
geringsten Spulendurchmesser
hin eine der Führungsrollen in Eingriff
mit der Garnstrecke tritt und während eines Doppelhubes des Changier-Fadenführers
in Eingriff gehalten ist. Wenn der Changier-Fadenführer auf seinem Weg zum geringsten
Spulendurchmesser hin den mittleren Spulendurchmesser erreicht, tritt durch Drehung
der Scheibe eine der Führungsrollen mit der Garnstrecke in Eingriff, während gleichzeitig
die diametral gegenüberliegende Führungsrolle mit der Garnstrecke außer Eingriff
tritt. Wenn sich der Changier-Fadenführer von dem mittleren Durchmesser zum geringsten
Durchmesser der Spule hin-und zurückbewegt, also einen halben Doppelhub ausführt,
legt die Führungsrolle einen Drehwinkel von 900 zurück und lenkt hierbei die Garnstrecke
zwischen dem Changier-Fadenführer und dem Lieferwerk aus. Während der Changier-Fadenführer
nach Erreichen des mittleren Durchmessers zum größten Spulendurchmesser hin und
zurück verläuft, legt die Führungsrolle einen zweiten Winkel von 900 zurück, wobei
die durch die Ausknickung vorher gespeicherte Fadenlänge allmählich wieder verschwindet
während des zweiten halben Doppelhubes. Die in Eingriff mit der Garnstrecke tretende
Führungsrolle legt somit während eines Doppelhubes des Changier-Fadenführers einen
Winkel von 1800 zurück, wobei die Speicherung der während des ersten halben Doppelhubes
zuviel gelieferten Garnlänge während der ersten Winkelbewegung um 900 der Führungsrolle
während des zweiten halben Doppelhubes des Changier-Fadenführers
durch
weitere Drehung der Führungsrolle um 900 wieder entspeichert wird. Auf diese Weise
wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß bei gleichbleibender Liefergeschwindigkeit
eine Bewicklung einer konischen Spule unter Aufrechterhaltung gleichbleibender Fadenspannung
möglich ist.
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Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß die Laufrichtung
der Garnstrecke mit der Drehrichtung der Scheibe gleichgerichtet ist. Die Führungsrolle
bewegt sich im Eingriff mit der Garnstrecke in gleicher Richtung mit dieser, so
daß die durch die Garnrolle erzielte Reibung Vernachlässigbar klein bleibt.
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Weiter ist für die Erfindung noch wesentlich, daß auf der Scheibe
zwei diametral angeordnete, mit der Garnstrecke in Eingriff bringbare Ausgleichsrollen
befestigt sind, die senkrecht zu den Führungsrollen liegen und deren Abstand von
der Antriebswelle der Scheibe geringer ist als derjenige der Führungsrollen. Durch
die Ausgleichsrollen werden geringfügige, im Garn auftretende Spannungsschwankungen
ausgeschaltet und eine Straffhaltung der Garnstrecke bewirkt, wenn die Führungsrollen
sich außer Eingriff mit der Garnstrecke befinden.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform
der
der Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung, und es bedeutet: Abb. 1 schematische
Darstellung der Stellung der Führungsrollen zur Garnstrecke beim Durchlauf des Changier-Fadenführers
durch den mittleren Spulendurchmesser; Abb. 2 Darstellung gemäß Abb. 1 nach erfolgter
Bewegung des Changierfadenführers zum geringsten Spulendurchmesser hin und zurück
zum mittleren Spulendurchmesser; Abb. 3 Seitenansicht gemäß Abb. 1.
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Die Abb. 1 bis 3 zeigen in schematischer Darstellung eine zu bewickelnde
konische Spule 1, die von einer zylindrischen Wickelwalze 2 angetrieben wird. Das
aufzuwickelnde Garn wird von einem Lieferwerk 3 mit konstant bleibender Liefergeschwindigkeit
angeliefert und über die feststehenden Fadenführer 7, 6 dem Changier-Fadenführer
5 zugeleitet,
der der Wickelwalze 2 zugeordnet ist und sich periodisch
hin- und hergehend bewegt. Zwischen den feststehenden Fadenführern 6, 7 ist eine
Scheibe 9 angeordnet, die um eine Welle 8 drehbar ist. Die Welle 8 liegt praktisch
in der geraden Verbindungslinie der Fadenführer 6,7. Die Drehung der Welle 8 erfolgt
mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die Scheibe 9 eine halbe Umdrehung ausführt,
wenn der Changier-Fadenführer 5 eine hin- und hergehende Bewegung, also einen Doppelhub,
ausführt, mit dem zwei Wicklungslagen auf die konische Spule 1 aufgebracht werden.
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An der Scheibe 9 sind in diametraler Anordnung zwei Führungsrollen
10, 11 angeordnet. Wenn der Changier-Fadenführer 5 sich beim Zulauf zum geringsten
Spulendurchmesser auf dem mittleren Spulendurchmesser befindet und sich in Richtung
des ausgezogenen Pfeiles bewegt, wie in Abb. 3 gezeigt ist, befinden sich die beiden
Führungsrollen 10, 11 in der in Abb. 1 gezeigten Stellung. Da sich das Garn 4 und
die Scheibe 9 in gleicher Richtung bewegen, tritt bei Bewegung des Changier-Fadenführers
5 in Richtung des ausgezogenen Pfeiles die untere Führungsrolle 11 mit dem Garn
4 in Eingriff; wenn der Changier-Fadenführer auf seinem Rücklauf von dem geringsten
Spulendurchmesser wieder die in Abb.
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3 gezeigte Stellung, also den mittleren Spulendurchmesser, erreicht,
befindet sich die Führungsrolle 11 in der in Abb.
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2 gezeigten Stellung, in der die zwischen dem Changier-Fa-Fadenführer
5 und dem Lieferwerk 3 befindliche Strecke des Garnes 4 nach außen ausgelenkt ist,
und zwar um einen Wert, der der durch die Konizität der Spule 1 bedingten, zuviel
gelieferten Garnlänge entspricht. Wenn sich anschließend der Changier-Fadenführer
5 in Richtung des gestrichelten Pfeiles bewegt, wird die Führungsrolle 11 aus der
in Abb. 2 gezeigten Stellung maximaler Auslenkung nach oben bewegt, wobei die Auslenkung
allmählich aufgehoben wird, bis sievollständig beseitigt ist, wenn der Changier-Fadenführer
5 wieder die Stelle des mittleren Durchmessers der Spule 1 erreicht hat; bei Erreichen
dieser Stelle befindet sich die Führungsrolle 11 in senkrechter aufrechter Stellung,
so daß sie während des durch den Changier-Fadenführer 5 ausgeführten Doppelhubes
einen Kreisbogen von 1800 beschrieben hat.
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Der gleiche Vorgang wiederholt sich beim nächsten Doppelhub des Changier-Fadenführers
5, wobei die nunmehr in der unteren Stellung gemäß Abb. 1 befindliche Führungsrolle
10 in gleicher Weise wie in Abb. 2 gezeigt mit dem Garn 4 in und außer Eingriff
tritt.
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Auf der Scheibe 9 sind weitere Ausgleichsrollen 12, 13 befestigt,
die diametral zueinander, jedoch senkrecht zu den Führungsrollen 10, 11 angeordnet
sind. Die Ausgleichsrollen 12, 13 besitzen einen wesentlich geringeren Abstand von
der
Antriebswelle 8 der Scheibe 9 als die Führungsrollen 10, 11.
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Sie haben den Zweck, geringfügige,zufällige Spannungsschwankungen
in dem Garn 4 auszugleichen und das Garn 4 zu übernehmen, wenn es, wie Abb. 1 zeigt,
mit den Führungsrollen 10, 11 außer Eingriff tritt.
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Die vorstehend als Ausführungsbeispiel beschriebene Scheibe kann auch
durch andere Vorrichtungen ersetzt werden unter der Voraussetzung, daß eine Speicherung
und eine Entspeicherung des Garnes mit gleicher Wirkungsweise erfolgt wie beschrieben.
Beispielsweise kann die Scheibe 9 ersetzt werden durch eine anders ausgebildete,
die Auslenkung des Garnes bewirkende Kurvenscheibe. Es kann auch eine mit spiralförmigen
Nuten ausgestattete Walze verwendet werden, bei der die aufeinanderfolgenden Nutengänge
wachsende Durchmesser besitzen; hierbei erfolgt die erforderliche Ausle bng einmal
zufolge der wachsenden Durchmesser der Nutengänge und zum anderen durch die zusätzliche
Aus lenkung des Garnes parallel zur Walzenachse beim Durchlauf durch die Nutengänge.
Die Scheibe 9 kann beispielsweise auch ersetzt werden durch einen zweiten Changier-Fadenführer,
der in seiner Bewegung so versetzt zu dem der konischen Spule zugeordneten Changier-Fadenführer
angeordnet ist, daß eine Speicherung und Entspeicherung entsteht, wie sie durch
die Scheibe 9 des Ausführungsbeispiels erreicht wird.