DE2651816A1

DE2651816A1 - Garnaufwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2651816A1
Application number: DE19762651816
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Kuhnemann
Original assignee: DuPont Canada Inc
Current assignee: DuPont Canada Inc
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1976-11-12
Publication date: 1977-05-18
Also published as: GB1546176A; JPS6147778B2; FR2331505A1; US4085903A; CH612150A5; IT1123069B; FR2331505B1; JPS5277246A; DE2651816C2; CA1046036A

Description

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DC-2074

DU PONT OF CANADA LIMITED

555 Dorchester Boulevard, Montreal, Quebec ₃

Kanada

Garnaufwickelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsaufwickelvorrichtung für texturierte Garne und insbesondere eine vertikal montierte Hochgeschwxndigkeitsaufwickelvorrichtung für parallel gefachte texturierte Garne.

Die Bezeichnung "hohe Aufwickelgeschwindigkeit" bedeutet, so wie sie hier verwendet wird, eine Garngeschwindigkeit im Bereich von wenigstens 400 m/min bis etwa 1000 m/min. Der Ausdruck "parallel gefachtes texturiertes Garn" bezeichnet zwei falsch-gezwirnte texturierte Garnbündel, von denen eines S-Zwirn und das andere Z-Zwirn besitzt, so wie sie z. B. durch ein doppelfädiges Strecktexturierverfahren erzeugt und parallel auf einer Packung abgelegt werden. Mit "Helixwinkel" wird der spitze Winkel zwischen der Helix- oder der Schraubenlinie des Garns und einer Diametralebene, die die Schraubenlinie schneidet, bezeichnet.

Verschiedene bekannte Aufwickelvorrichtungen verwenden

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eine relativ niedrige Geschwindigkeit und zu Anfang einen vollen Querhub, wobei der Hub zur Erzeugung einer Packung mit konischen Enden allmählich mit dem Aufbau der Garnpackung verringert wird. Wird eine solche Aufwickelvorrichtung für das Hochgeschwindigkeitsaufspulen parallel gefachten texturierten Garnes verwendet, so wird das Garn auf der Packung unter einem niedrigen Helixwinkel abgelegt, da das Verhältnis von Garngeschwindigkeit zu Quergeschwindigkeit (Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung) hoch ist. Ein parallel gefachtes texturiertes Garn, das mit einer solchen Aufwickelvorrichtung auf eine Packung aufgewickelt wird, zeigt außerdem einen auffallenden Mangel von Bündelzusammenhalt. Als Folge des niedrigen Helixwinkels und des Mangels an Bündelzusammenhalt neigt das parallel gefachte texturierte Garn beim Abzug von der Packung über dessen Ende dazu, sich zu verfangen, in seine beiden Komponenten aufzuspalten und sich schraubenlinienförmig um die Packung zu legen, wenn es über die Packungsoberfläche gezogen wird. Die obigen Garn-Abzugseigenschaften und die hohe Abzugsspannung, die sich dadurch ergeben, machen Packungen von parallel gefachtem texturiertem Garn, die mit einer solchen Aufwickelvorrichtung aufgewickelt wurden, ungeeignet für die unmittelbare Zuführung zu einer Strick- oder Wirkmaschine. In der Vergangenheit wurde häufig ein separater Fachungs-Zwir- . nungsschritt hinzugefügt, um dieses Abzugsproblem bei parallel gefachtem texturiertem Garn zu überwinden.

. Seit kurzem sind Hochgeschwindigkeitsaufwickelvorrichtungen erhältlich, die mit einer vollen Hubquerbewegung arbeiten, das Garn mit einem großen Helixwinkel aufwikkeln. und stabile, unter niedriger Spannung stehende, zy-

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lindrische oder doppelkonische Packungen erzeugen. Diese Aufwickelvorrichtungen sind jedoch komplex und teuer und erfordern Werte des Verhältnisses des "Wedelführungsabstandes" zu der Hublänge von bis zu 5 : 1, wobei der "Wedelführungsabstand" der Abstand von der Querführung zu der letzten Führung ist, die das Garn vor der Querführung berührt. Derartige hohe Werte des Verhältnisses von Wedelführungsabstand zu Hublänge, die den Raum, der zur Aufnahme der Aufwickelvorrichtung erforderlich ist, sehr erhöhen, werden wegen der sehr hohen Quergeschwindigkeiten, die zur Erzielung einer gleichförmigen Spannung notwendig sind, und wegen des hohen Helixwinkels, der für eine brauchbare Packungsbildung bei hohen Aufwickelgeschwindigkeiten erforderlich ist, benötigt.

In US-PS 3 730 448 wird eine horizontal montierte, bei relativ niedriger Geschwindigkeit arbeitende Aufwickelvorrichtung beschrieben, die zu Beginn mit vollem Querhub arbeitet und bei der die Hublänge zur Erzielung einer Pakkung mit konischen Enden allmählich mit dem Aufbau der Packung verringert wird. Eine Modifizierung, die schnelle Änderungen bei den Verjüngungswinkeln der Packung zuläßt, und Einrichtungen zur Überlagerung intermittierender Hubverringerung zur Vermeidung sogenannter harter Kanten an den Garnumkehrungspunkten werden ebenfalls in US-PS 3 730 448 erläutert.

FR-PS 1 579 444 beschreibt eine horizontal montierte Draht-Aufwickelvorrichtung, bei der eine Hubmodulation dadurch erreicht wird, daß eine Rolle mit einer V-Nut auf einer eine volle Querhubbewegung durchführenden Führung be-

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festigt wird, um den Draht auf eine Spule zu führen. Die Rolle ist schiefwinklig auf ihrer Achse, d. h. nicht senkrecht dazu, befestigt, und die Achse der Rolle verläuft parallel zur Achse der Spule. Wenn sich die Rolle dreht, wird so ein sinusförmiges Muster geringer Amplitude und relativ hoher Frequenz dem Ablegemuster der mit niedriger Geschwindigkeit und vollem Hub arbeitenden Querführung überlagert.

Eine Führung in Form einer Rolle mit V-Nut, ähnlich der nach FR-PS 1 579 444, kann mit einer Aufwickelvorrichtung, wie sie in US-PS 3 730 448 beschrieben ist, kombiniert werden, um eine horizontal montierte Aufwickelvorrichtung zu schaffen, die zum Aufwickeln vieler Garnarten bei sehr hohen Aufwickelgeschwindigkeiten verwendbar ist. Diese Kombination ergibt jedoch nicht eine vertikal montierte Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln von Garn bei hohen Geschwindigkeiten. Sie schafft auch nicht eine Aufwickelvorrichtung, die das Garn, das auf einer Packung aufgewickelt wird, in Bewegung hält, wie es offensichtlich notwendig ist, um einen guten Bündelzusammenhalt bei parallel gefachtem, texturierten! Garn zu erzielen, das bei hohen Aufwickelgeschwindigkeiten aufgewickelt wird. Der Ausdruck "Das Garn in Bewegung halten" bedeutet, so wie er hier verwendet wird, dem parallel gefachten texturierten Garn unmittelbar bevor es auf eine Packung gewickelt wird, eine Vibrationsbewegung zu erteilen, so daß die Garnbündel mit S-Zwirn und Z-Zwirn verflochten werden, wodurch dem Garn ein Bündelzusammenhalt gegeben wird. Da die vom Garn zurückgelegte Entfernung bei der Rotation der Rolle mit V-Nut konstant bleibt, würde dem Garn durch die Rolle keine Vi-

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brationsbewegung erteilt werden. Der Ausdruck "Vibrationsbewegung" bedeutet, so wie er hier verwendet wird, wiederholte Änderungen der durch das Garn zurückgelegten Entfernung, die mit einer hohen Frequenz auftreten und in einer hochfrequenten Änderung der Garnspannung resultieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine vertikal montierte Hochgeschwindigkeits-Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln parallel gefachten texturierten Garns auf einer doppeikonischen Packung zu schaffen, bei der das Garn mit einem deutlichen Winkel zwischen aufeinanderfolgenden Garnwicklungen auf der Packung abgelegt wird und bei der eine Vibrationsbewegung dem Garn unmittelbar vor seiner Ablegung auf der Packung erteilt wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine vertikal montierte Hochgeschwindigkeits-Aufwickelvorrichtung für parallel gefachtes, texturiertes Garn mit

einer vertikalen Reibwalze, . die mit konstanter hoher Geschwindigkeit angetrieben wird und durch Oberflächenberührung eine Packung in Drehung versetzen kann;

einen Querbewegungsmechanismus mit einem L-förmigen Hebel, der an seiner Spitze drehbar an einer Legeschiene befestigt ist, die sich in Längsrichtung der Packung mit einer konstanten Hublänge hin- und herbewegen kann;

wobei ein Arm des L-förmigen Hebels eine quermo-

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dulierende Garnführung trägt, und

der andere Arm des L-förraigen Hebels an einem Gleitblock angelenkt ist, der in einer U-Schiene gleitet, die um eine horizontale Achse drehbar ist;

einer Kurve zum Ändern der Winkelposition der U-Schiene mit größerwerdendem Packungsdurchmesser zur Erzeugung von Packungen mit konischen Enden;

wobei die quermodulierende Garnführung dem.Garn, das auf die Packung aufgewickelt wird, eine Vibrationsbewegung und ein sinusförmiges Muster geben kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kurve zum Ändern der Winkelposition der U-Schiene mit wachsendem Packungsdurchmesser an einer von zwei Einspannarmen befestigt, die die Packung tragen, und überträgt die Kurve die Bewegung des Einspannarmes über einen ■ Kurvenhebel und einen Hebelarm auf die U-Schiene.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Kurve zum Ändern der Winkelposition der U-Schiene mit zunehmendem Packungsdurchmesser durch einen Schrittmotor angetrieben und wirkt die Kurve auf einen Stift, der auf der U-Schiene angeordnet ist, wodurch deren Winkelposition verändert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die

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quermodulierende Garnführung eine exzentrisch befestigte drehbare Scheibe, die durch das sich bewegende Garn gedreht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, in der aus Gründen der Übersichtlichkeit Teile entfernt sind, bei der die wirksame Hubhöhe bei zunehmendem Packungsdurchmesser durch mechanische Verbindungsglieder, die den Packungsaufbau abtasten, verringert wird;

Figur 2 in einer Teilansicht die Ausführungsform von Figur 1, wobei die·U-Schiene in der Stellung des maximalen Hubes und die Legeschiene und die quermodulierende Garnführung (aus Gründen des leichteren Verständnisses) in ihrer höchsten und in ihrer niedrigsten Stellung gezeigt sind;

Figur 3 in einer Teilansicht die Ausführungsform von Figur 1, wobei die U-Schiene in der Stellung des minimalen Hubes und die Legeschiene und die quermodulierende Garnführung wiederum (aus Gründen des leichteren Verständnisses) in ihrer höchsten und in ihrer niedrigsten Stellung gezeigt sind; und

Figur 4 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung (aus Gründen der Klarheit sind Teile entfernt), bei der die wirksame Hublänge während einer Zeitdauer mittels

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einer durch einen Schrittmotor angetriebenen Kurve verringert wird.

Figur 1 zeigt eine Garnhülse 10, auf der während des Aufwickeins eine Packung 11 aufgebaut wird. Die Garnhülse 10 wird durch federbelastete Einspannarme 12 und 13 getragen, die auf einer Welle 14 befestigt sind. Die Welle 14 kann sich frei drehen, so daß die Einspannarme 12 und 13 um ihre Achse abgelenkt werden können, wenn der Packungsdurchmesser anwächst.

Die Packung 11 wird mit hoher konstanter Geschwindigkeit durch eine Reibwalze 15 angetrieben, gegen die sie durch die Einspannarme 12 und 13 gedrückt wird. Die Reibwalze 15 wird durch einen nicht gezeigten Riemen angetrieben.

Ein Querbewegungsmechanxsmus 16 ist vorgesehen, der das aufzuwickelnde Garn auf dije Oberfläche der Reibwalze 15 leitet, die es wiederum auf der Packung 11 ablegt. Der Querbewegungsinechanismus 16 (s. auch Fig. 2 und 3) weist eine quermodulierende Garnführung oder -changierung auf, die bei dieser Äusführungsform als eine exzentrisch gelagerte drehbare Scheibe 17 dargestellt ist, die an einem Ende eines L-förmigen Hebels 18 befestigt ist, durch den sie in Längsrichtung der Garnhülse 10 hin- und herbewegt wird. Der L-förmige Hebel 18 ist drehbar mittels eines Stiftes 19 an einer Legeschiene 20 befestigt, die sich über die gesamte Länge der Maschine erstreckt und allen L-förmigen Hebeln auf einer Seite der Maschine gemeinsam ist. Die Legeschiene 20 bewegt sich in Längsrichtung der Garnhülse 10 mit einer konstanten Hublänge hin und her.

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Am anderen Ende des L-förmigen Hebels 18 ist ein Gleitblock 21 angeordnet, der in der Weise in einer U-Schiene 22 geführt wird, daß er während der Hin- und Herbewegung der Legeschiene 20 zu dieser hin und von dieser weg gleiten kann. Die U-Schiene 22 ist drehbar um einen Stift 23. Das untere Ende der U-Schiene 22 ist mittels eines Stiftes 24 an dem Hebelarm 25 befestigt. Das andere Ende des Hebelsarms 25 ist mittels eines Stiftes 26 mit dem einen Ende eines L-förmigen Stößels 27 verbunden. Ein vertikaler Stift 28 in der Spitze des L-förmigen Stößels 27 ermöglicht eine Drehbewegung des Stößels 27 in einer horizontalen Ebene. Das andere Ende des Stößels 27 liegt gegen eine Kurve oder einen Mitnehmer 29 an, der an dem Einspannarm 13 befestigt ist.

Das untere Ende der U-Schiene 2 2 wird durch eine Feder belastet, die an dem Maschinengestell befestigt ist. Die Feder 30 versucht, die U-Schiene 22 um den Stift 23 zu drehen, die ihrerseits an dem Hebel 29 zieht und den Stößel 27 fest gegen den Mitnehmer 29 gedrückt hält.

Im Betrieb läuft Garn, vorzugsweise parallel gefachtes texturiertes Garn, wie es z. B. unmittelbar aus einem doppelfädigen Strecktexturxerverfahren erhalten wird, zum Teil um die exzentrisch gelagerte drehbare Scheibe 17, zum Teil um die Reibewalze 15, und wird auf der Garnhülse 10 als eine Packung 11 aufgewickelt. Die Einspannarme 12 und 13 halten die Packung 11 gegen die Reibewalze 15, die mit konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben wird.

Zu Beginn der Packungsbildung berührt die Garnhülse 10 die Reibwalze 15. Wird die Garnhülse 10 in diese Stellung bewegt, so dreht der Einspannarm 13 über den Mitnehmer 29,

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den Stößel 27 und den Hebelarm 25, die U-Schiene 22 um den Stift 23 gegen den Zug der Feder 30 in die in Fig. gezeigte Stellung. Mit der U-Schiene 22 in dieser Stellung verursacht die Hin- und Herbewegung der Legeschiene 20 mit konstanter Hublänge, daß der Gleitblock 21, der an einem Ende des L-förmigen Hebels 18 befestigt ist, in der U-Schiene 22 auf-und abgleitet. Bei dieser Bewegung dreht sich der L-förmige Hebel 18 auf dem Stift 19 in der Weise, daß die quermodulierende Garnführung, d. h. die exzentrisch befestigte, frei drehbare Scheibe 17, die an dem anderen Ende des L-förmigen Hebels 18 befestigt ist, einen Garnaufwicklungshub maximaler Länge durchführt.

Die Drehung der frei drehbaren Scheibe 17 um ihre exzentrische Achse bewirkt, daß das Garn auf der Packung 11 in einem sinusförmigen Muster abgelegt wird, wodurch ein merklicher Winkel zwischen aufeinanderfolgenden Garnwicklungen auf der'Packung 11 erzeugt wird. Die Änderung der Entfernung, die von dem Garn auf ihrem Weg um die drehbare Scheibe 17 zurückgelegt wird, bewirkt ferner, daß eine hochfrequente Änderung in der Spannung, d. h. eine Vibrationsbewegung, dem Garn auf seinem Weg zwischen der drehbaren Scheibe 17 und der Reibwalze 15 erteilt wird. Diese Vibrationsbewegung versucht parallel gefachtes, texturiertes Garn bei niedriger Spannung so in Bewegung zu halten, daß die S-Zwirn- und Z-Zwirn-Bündel des Garns vermengt werden, wodurch das Garn einen Bündelzusammenhalt erhält.

Obwohl bei dieser Ausführungsform eine exzentrisch montierte, drehbare Scheibe 17 als die quermodulierende Garn-

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führung dargestellt worden ist, können ersichtlich auch andere Einrichtungen verwendet v/erden, die eine derartige Vibrationsbewegung erzeugen. Zwei solche Einrichtungensind erstens ein elektrischer Resonanzoszillator und zweitens ein pneumatisches Flip-Flop.

Wenn "sich der Durchmesser der Packung 11 erhöht, bewegt sich der Einspannarm 13 im Uhrzeigersinn und versucht, den Mitnehmer 29 vom Stößel 27 wegzubewegen. Dies ermöglicht der Feder 30, die Ü-Schiene 22 allmählich um den Stift 23 zu bewegen, bis sich bei Beendigung der Packungsbildung die U-Schiene 22 in der in Figur 3 gezeigten Stellung befindet. Mit der U-Schiene 22 in dieser Stellung führt die exzentrisch befestigte drehbare Scheibe 17 in einerähnlichen Weise wie oben beschrieben einen Garnaufwickelhub minimaler Länge durch. Es wird auf diese Weise eine Packung mit konischen Enden erzeugt, die in dem der Hülse am nächsten liegenden Bereich eine Länge besitzt, die dem maximalen Garnaufwickelhub entspricht, und an ihrer Außenfläche eine Länge, die dem minimalen Garnaufwickelhub der exzentrisch montierten drehbaren Scheibe entspricht.

Figur 4 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung von Figur 1, wobei ein Mitnehmer 32, der durch einen Schrittmotor 33 angetrieben wird, auf einen Stift 34, der auf der U-Schiene 22 angeordnet ist, in der Weise wirkt, daß die U-Schiene 22 um den Stift 23 gegen den Zug der Feder 31 von der in Figur 2 gezeigten Stellung zu Beginn der Packungsbildung zu der in Figur 3 gezeigten Stellung bei Beendigung der Packungsbildung gedreht wird. Der Schrittmotor 33 ist so eingerichtet, daß die Kurve oder der Mitnehmer 32 weniger als eine Umdrehung während des Aufwickeins einer voll-

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ständigen Packung ausführt. Die Außenlinie der Kurve 32 ist so gestal .2t, daß sie der Packung die gewünschte Verjüngung der Enden gibt. Ersichtlich kann die Kurve 32 ohne weiteres gegen andere Kurven ausgetauscht werden, die andere Umrißlinien besitzen, so daß Packungen mit unterschiedlichen Formen und Verjüngungen der Enden hergestellt werden können.

Parallel gefachtes, texturiertes Garn, das auf einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit zu einer Packung aufgewickelt wird, zeigt einen hohen Bündelzusammenhalt und kann folglich in zufriedenstellender Weise von der Packung unmittelbar zu einer Strick- oder Wirkmaschine zugeführt werden. Die guten Abzugseigenschaften parallel gefachten, texturierten Garnes von Packungen, die auf einer erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung hergestellt werden, haben den eigenen Fachungs-Zwirn-Arbeitsgang überflüssig gemacht, der bisher beim Aufwickeln von solchem Garn oft verwendet wurde.

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Claims

Patentansprüche

1. Garnaufwickelvorrichtung mit einem Gestell, einer an dem Gestell befestigten Reibwalze, einer drehbaren Packung
in Oberflächenkontakt mit der Walze, einer gegenüber dem Gestell zur Hin- und Herbewegung in Längsrichtung der
Packung angetriebenen Legeschiene und einer mit der Legeschiene verbundenen Garnführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführung (16) zur Modulation
der Querbewegung bezüglich der Packung (11) mit der Legeschiene (20) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierende Garnführung (16) einen L-förmigen Hebel (18), der an seiner Spitze an der Legeschiene angelenkt
ist, eine drehbare Scheibe (17) mit einer Umfangsnut,
die exzentrisch an dem einen Ende dieses Hebels (18) befestigt ist, und Führungseinrichtungen (22), die sich im wesentlichen über die Länge der Packung erstrecken, aufweist, wobei das andere Ende des L-förrnigen Hebels mit
der Führungseinrichtung verbunden ist und die Scheibe
durch Garn in Drehung versetzt wird, das um die Umfangsnut der Scheibe zu der Packung läuft.

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