DE2841248A1

DE2841248A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufspulen eines spinnfadens

Info

Publication number: DE2841248A1
Application number: DE19782841248
Authority: DE
Inventors: Warren Wendell Drummond
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1979-04-05
Also published as: FR2404591A1; NL7808735A; JPS5459561A; GB2005317A

Description

Packungen von aufgespulten Spinnfäden werden typischerweise hergestellt, indem man eine Vielzahl von Einzelfäden zu einem Spinnfaden vereinigt und den Spinnfaden als Formpackung auf einer rotierenden Klemmhülse oder Trommel aufsammelt. Im Fall von Glasseidenspinnfäden werden Einzelfäden aus den Öffnungen einer Spinndüse, die geschmolzenes Glas enthält, ausgezogen. Die Einzelfäden werden dann über eine Auftragseinrichtung geführt, wo sie mit einem Binder und / oder ein Schlichte überzogen werden. Diese Auftragseinrichtung kann beispielsweise ein Band, eine Walze, eine Sprüheinrichtung oder eine Klotzeinrichtung sein. Die Fäden werden dann einer Sammeleinrichtung zugeführt, wie zum Beispiel der Aushöhlung eines Sammelschuhs, der typischerweise ein Rad oder ein Zylinder aus einem Material ist, das durch die Fäden nicht leicht abgerieben wird. Ein derartiges Material ist beispielsweise Graphit. In der Sammeleinrichtung werden die Einzelfäden zu einem Spinnfaden zusammengefasst. Anschliessend wird der Spinnfaden über einen Querbewegungsmechanismus geführt, der mit ihm eine Querbewegung ausführt, so dass parallele Wicklungen beim Aufspulen des Spinnfadens vermieden werden. Schliesslich wird der Spinnfaden auf einer rotierenden Klemmhülse im allgemeinen in einem Kreuz- und Quer-Muster aufgesammelt.

0O98U/O8S*

Die üblicherweise verwendeten Einrichtungen zur Querbewegung des Spinnfadens bestehen aus einer Vielzahl von gebogenen Drähten, die so ausgestaltet sind, dass sie nacheinander den Spinnfaden erfassen und ihn entlang der Drahtoberflächen hin- und herbewegen. Eine typische derartige spiralartige Einrichtung ist in der US-PS 3o 4o beschrieben. Man hat auch schon vorgeschlagen, diese rotierende "Eischlag"-Spirale durch eine rotierende Nockenscheibe mit einer ausgehöhlten Fläche zu ersetzen, wobei der Spinnfaden sich in der kontinuierlichen Aushöhlung der Nockenfläche querbewegt.

Ein Nachteil dieser Drahtspirale besteht darin, dass sie die Neigung hat, gegen den Spinnfaden während der Querbewegung zu schlagen. Ausserdem hat die Drahtspirale die Neigung, den Spinnfaden bei seinem Durchgang zu verbreitern oder zu verflachen. Es besteht deshalb der Wunsch, den Spinnfaden ohne einen kontinuierlichen Schlagvorgang querzubewegen. Ausserdem ist es erwünscht, einen runderen Spinnfaden herzustellen, als dies mit Drahtspiralen möglich ist.

Um die Nachteile der Drahtspiralen zu überwinden, hat man schon Querbewegungseinrichtungen mit einer Nockenscheibe entwickelt. Bei den Querbewegungsmechanismen mit einer Nockenscheibe gleitet der Spinnfaden quer über eine kontinuierliche Aushöhlung in der Oberfläche der rotierbaren

9098U/0864

Nockenscheibe. Dadurch findet kein Schlagen des Spinnfadens durch den diskontinuierlichen Kontakt einer Vielzahl von Drähten statt. Ausserdem wird durch die ausgehöhlte
Oberfläche der Nockenscheibe ein runderer Spinnfaden als mit Drahtspiralen erzeugt.

Bei den bekannten Querbewegungseinrichtungen wird das
Querbewegungsglied direkt durch einen Motor oder eine andere Einrichtung angetrieben, wobei dies sowohl für solche Einrichtungen gilt, die eine Drahtspirale oder eine ausgehöhlte Nockenscheibe haben. Im Fall der Drahtspiralen
ist die Drehgeschwindigkeit der Spirale derartig, dass der Spinnfaden über die Spirale mit einer viel grösseren Geschwindigkeit geführt wird, als die Geschwindigkeit der
peripheren Oberflächen der Spirale. Dadurch wird eine Reibung hervorgerufen, die einen Abrieb des Spinnfadens zur Folge hat. Ausserdem tritt eine Zunahme der Spannung des Spinnfadens beim Aufspulen auf. Bei Glasseidenspinnfäden ist ein Spannungsanstieg besonders unerwünscht, weil dadurch ein Zusammenbruch der Packung oder ein Brechen des Spinnfadens hervorgerufen werden kann. Es ist deshalb erwünscht, den Spannungsabrieb und die erhöhte Spannung des Spinnfadens, wie sie bei Benutzung einer rotierenden Drahtspirale auftreten, herabzusetzen.

Aber auch die bekannten Querbewegungseinrichtungen mit
einer Nockenscheibe werden durch einen Motor oder eine

9098U/086A

- Io -

ähnliche Einrichtung angetrieben. In den meisten Fällen ist die Antriebsgeschwindigkeit der Nockenscheibe weit geringer als die Geschwindigkeit des Spinnfadens. Dadurch treten ähnliche Abriebs- und Spannungsprobleme auf, wie bei Drahtspiralen.

In der US-PS 38 76 4o4 ist eine Querbewegungseinrichtung mit einer Nockenscheibe beschrieben, die eine Vielzahl von Drähten als Oberfläche der Nockenscheibe besitzt. Diese Nockenscheibe wird mit einer grösseren Geschwindigkeit angetrieben, als die Geschwindigkeit des Spinnfadens. Durch diese Querbewegungseinrichtung wird eine Formpackung von sehr niedriger Spannung erhalten.

Die DE-PS 18 o1 427 zeigt die Querbewegung eines Spinnfadens durch einen Mechanismus, der durch den über ihn gehenden Spinnfaden rotiert wird und keine direkten Antriebsmittel besitzt. Dieser Querbewegungsmechanismus schliesst einen Schuh ein, der eine kreisförmige Aushöhlung auf seiner Oberfläche besitzt. Der Schuh ist unter einem Winkel hinsichtlich der Rotationsachse des Schuhs angeordnet, wodurch eine exzentrische bzw. taumelnde Bewegung des Schuhs, der Aushöhlung und des Spinnfadens zustande kommt. Dieses System hat zwei Nachteile. Aufgrund der taumelnden Bewegung erreicht die Drehbewegung des Quermechanismus nicht etwa eine gleiche Geschwindigkeit wie die Geschwindigkeit des

9098U/08S4

darübergehenden Spinnfadens, da die Drehbewegung durch die Taumelbewegung des Schuhs über das ihn tragende Lager begrenzt ist. Dadurch treten die gleichen Abriebprobleme auf, wie sie für andere bekannte Querbewegungssysteme schon geschildert wurden. Infolgedessen wird auch ein ziemlich flacher Spinnfaden auf der Formpackung erhalten. Zweitens ist die tatsächliche Querbewegung des Spinnfadens minimal, da die Aushöhlung nur eine geringe Querbewegung des Spinnfadens hervorruft, so dass in Wirklichkeit nahezu parallele Wicklungen auf der Packung entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Querbewegung des Spinnfadens zur Verfügung zu stellen, die diese Nachteile nicht besitzen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Aufspulen eines Spinnfadens durch Ausziehen von Einzelfäden aus einer Spinndüse, Vereinigung der Einzelfäden zu einem Spinnfaden, Querbewegung des Spinnfadens und Aufsammeln des Spinnfadens auf einer rotierenden Klemmhülse unter Bildung einer Formpackung, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Spinnfaden über eine kontinuierliche im allgemeinen schneckenförmige Aushöhlung

9098U/0864

auf der Oberfläche einer frei-drehbaren Nockenscheibe geführt wird, wobei sich diese Nockenscheibe im Abstand von der Klemmhülse und der Formpackung befindet, die Nockenscheibe mit dem Spinnfaden mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit rotiert wird, dass die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung etwa die gleiche ist, wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung geführten Spinnfadens, wodurch der Spinnfaden in Querrichtung in der Aushöhlung der Nockenscheibe bewegt wird, und die Nockenscheibe oder die Klemmhülse hin- und herbewegt werden, um den Spinnfaden weiter in Querrichtung hin- und herzubewegen.

Unter etwa gleicher linearer Geschwindigkeit der Aushöhlung wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung geführten Spinnfadens wird verstanden, dass die Geschwindigkeit der Aushöhlung innerhalb des Bereiches von plus oder minus 61 m/min der Geschwindigkeit des Spinnfadens liegt. Aufgrund des Gleitens und bei Änderungen der Geschwindigkeit des Spinnfadens stimmt die Geschwindigkeit der Aushöhlung nicht immer genau mit der Geschwindigkeit des Spinnfadens überein. Der kleine Unterschied von plus oder minus 61 m / min zwischen der Spinnfadengeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der Aushöhlung hat aber keinen nachteiligen Einfluss auf das Verfahren der Erfindung.

909814/0884

Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zum Aufspulen eines Glasseidenspinnfadens mit einer Spinndüse, aus der Einzelfäden ausgezogen werden, einem Sammelschuh zum Vereinigen der Einzelfäden zu einem Spinnfaden, Einrichtungen zur Querbewegung des Spinnfadens und einer rotierenden Klemmhülse zum Aufsammeln des Spinnfadens als Formpackung. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung der Querbewegung des Spinnfadens eine frei-drehbare Nockenscheibe 14 einschliesst, wobei diese Nockenscheibe eine kontinuierliche, im allgemeinen schneckenförmige Aushöhlung 52 auf ihrer Oberfläche 5o besitzt, sich im Abstand von der Oberfläche der Klemmhülse 18 befindet, so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie durch den darübergeführten Spinnfaden mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit rotiert wird, dass die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung in etwa die gleiche ist, wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung der Nockenscheibe geführten Spinnfadens.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden der Reibungsabrieb und die beim Aufspulen auftretenden Spannungen wesentlich reduziert. Ausserdem entfällt die Notwendigkeit, einen Antriebsmotor für den Querbewegungsmechanismus zu verwenden, wodurch die Anlagekosten und die Betriebskosten verringert werden.

9098U/08S4

Fernerhin wird bei der Erfindung automatisch die Drehgeschwindigkeit und die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung der Nockenscheibe an die Geschwindigkeit des Spinnfadens angepasst.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die folgendes zeigen, näher erläutert:

Figur 1

ist eine rückwärtige Aufrissansicht einer frei-drehbaren Nockenscheibe gemäss der Erfindung, die die Nockenscheibe montiert auf einem fluiden Lager zeigt;

Figur 2

ist eine seitliche Aufrissansicht, zum Teil im Schnitt, einer Nockenscheibe nach der Erfindung;

Figuren 3 und 4

zeigen eine Vorrichtung nach der Erfindung im Rahmen der Herstellung von Glasfasern;

Figuren 5 und 6

zeigen eine Vorrichtung nach der Erfindung im Rahmen der Herstellung von Glasfasern unter Verwendung eines Systems zur Herabsetzung der Spannung des Spinnfadens;

909814/0864

Figur 7

zeigt die Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung bei der Herstellung von mehreren Formpackungen aus Glasseidenspinnfäden.

Die Erfindung wird zwar anhand der Herstellung von Glasseidenspinnfäden erläutert, doch lässt sich das Verfahren nach der Erfindung für Spinnfäden und deren Aufspulen aus beliebigen Textilmaterialien verwenden.

In den Figuren 3 und 4 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Glasspinnfäden und zu ihrer Aufspulung erläutert. Die Glaseinzelfäden 11 werden vom Boden einer Spinndüse 1o, die geschmolzenes Glas enthält, ausgezogen. Die Fäden werden über eine Auftragswalze 12 geführt, wo ein geeigneter Binder und / oder eine Schlichte auf die Fäden 11 aufgetragen wird. Statt dieser Auftragswalze können selbstverständlich andere Auftragseinrichtungen verwendet werden, wie Einrichtungen mit Bändern, Sprühdüsen, Klotzeinrichtungen und dergleichen. Die Fäden 11 werden dann durch die Aushöhlung eines Sammelschuhs 13 geführt, wo sie zu einem Spinnfaden 1 zusammengefasst werden. Der Spinnfaden 1 wird weiter nach unten in die Aushöhlung einer sich frei drehenden Nockenscheibe geführt. Die Betriebsweise dieser Nockenscheibe 14 wird nachher noch näher erläutert. Nach dem Verlassen der Nok-

9098U/0864

284124

kenscheibe 14 wird der Spinnfaden zu einer Formpackung 15 auf einer sich drehenden Klemmhülse 18 im allgemeinen in einem Kreuz- und Ouer-Muster aufgespult.

Die Nockenscheibe 14 wird bevorzugt so nahe an der Formpackung 15 gehalten, wie dies ohne Berührung der Formpackung 15 oder der Klemmhülse 18 möglich ist. Wenn infolgedessen die Nockenscheibe auf einer fixierten Distanz von der Klemmhülse 18 gehalten wird, befindet sie sich bevorzugt auf einer solchen Entfernung von der Klemmhülse, dass die Packung 15 eben die Berührung mit der Nockenscheibe 14 verfehlt, wenn die Packung 15 vollständig aufgespult ist.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Nockenscheibe so angeordnet sein, daß sie sich langsam von der Klemmhülse 18 in dem Ausmass wegbewegt, wie die Packung 15 aufgespult wird. Dadurch wird eine geringe und konstante Entfernung zwischen der Packung 15 und der Nockenscheibe 14 aufrecht erhalten. In diesem Fall würde die Halterung 26, an der die Nockenscheibe 14 befestigt ist, mit einem Motor verbunden sein. Dieser Motor würde die Nockenscheibe 14 von der Klemmhülse 18 in dem Ausmass wegbewegen, wie die Formpackung 15 aufgebaut wird. Derartige Einrichtungen sind bekannt.

Ä098U/0864

Der Motor 2o treibt eine damit verbundene Welle 3o an. Die Welle 3o ihrerseits treibt die Riemenscheiben 21 und 28 an, über die die Riemen 23 bzw. 32 laufen. Der Riemen 23 treibt die Riemenscheibe 22 und die damit verbundene Welle 29 an. Die Welle 29 treibt die Klemmhülse 18 an. Der Riemen 32 treibt die Riemenscheibe 27 und die Welle 31 an, die mit Hilfe eines Translationsgetriebes, das sich in dem Getriebegehäuse 36 befindet, die Rotationsbewegung der Welle 31 in eine Querbewegung der Welle 17 umwandelt, wodurch die Nockenscheibe 14 entlang der Klemmhülse 18 in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung hin- und herbewegt wird. Für diese Elemente sind geeignete Halterungen 24, 25 und 26 vorgesehen.

Alternativ kann die Nockenscheibe 14 stationär sein und die Klemmhülse 18 kann hin- und herbewegt werden.

Einzelheiten der Nockenscheibe 14 werden in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Die Nockenscheibe 14 besitzt eine Oberfläche oder Fläche 5o mit einer kontinuierlichen Aushöhlung 52 darauf. Die Oberfläche 5o und die Aushöhlung bestehen aus einem Material, das durch den Spinnfaden nicht leicht abgerieben wird. Typische Materialien für diese Oberflächen sind Polyamid, "Mycarta", hart-beschichtetes Aluminium und Edelstahl.

9098U/0864

284124

Wie bereits erwähnt wurde, ist die Nockenscheibe 14 frei drehbar. Die Nockenscheibe 14 ist infolgedessen in einem Lager 56 über die Welle 17 montiert. Ein gasförmiges oder flüssiges Medium, wie Wasser oder Luft, tritt in das Lager 56 durch die Welle 17 ein, auf der die Nockenscheibe 14 montiert ist. Das fluide Medium geht durch die Kammer 62 und die Ausgänge 64 und wird zu einem fluiden- Film zwischen der äusseren Wand des Lagers 56 und der Nockenscheibe 14, so dass die Nockenscheibe 14 auf diesem fluiden Film gleitet. Kappen oder Kragen 58 und 6o dienen dazu, die Nockenscheibe 14 fest an einer Stelle auf dem Lager 56 zu halten.

Bei der Erfindung können auch andere Lager mit geringer Reibung verwendet werden. Sin anderes typisches geeignetes Lager ist ein Kugellager.

Beim Bewegen des Spinnfadens 1 über die Fläche 5o der Nokkenscheibe 14 und innerhalb der Aushöhlung 52 wird er konstant über die Breite der Nockenscheibe 14 hin- und herbewegt. Diese Querbewegung ist notwendig, um das Ablegen von parallelen Spinnfäden auf der Formpackung 15 zu vermeiden. Die Aushöhlung 52 ist im allgemeinen eine schneckenförmige Aushöhlung mit einer oder mehreren sich schnell umkehrenden Abschnitten. Die dargestellte Aushöhlung 52 besitzt einen sich schnell umkehrenden Abschnitt. Die Weite und die Form

9098U/0864

des Querbewegungsmusters des Spinnfadens auf der Formpackung 15 kann durch Änderung der Weite und der Anzahl der Umkehrungen in der Aushöhlung 52 der Nockenscheibe 14 und durch die Geschwindigkeit der Querbewegung der Nockenscheibe über die Klemmhülse oder der Klemmhülse 18 unter der Nockenscheibe 14 eingestellt werden. Da die Nockenscheibe 14 sich um das Lager 56 bei der Querbewegung des Spinnfadens 1 durch die Nockenscheibe 14 frei dreht, wird die Nockenscheibe durch den Spinnfaden mit der Drehgeschwindigkeit bewegt, die erforderlich ist, um die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung 52 etwa gleich mit der Geschwindigkeit des durch sie hindurchgehenden Spinnfadens 1 zu halten. Das bedeutet, dass die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung 52 bei etwa plus oder minus 61,o m / min der Geschwindigkeit des Spinnfadens 1 sich befindet. Dadurch wird der Reibungswiderstand und die Spannung des Spinnfadens beim Aufspulen auf der Packung 15 reduziert. Durch die im allgemeinen runde Gestalt der Aushöhlung 52 in der Oberfläche 5o der Nokkenscheibe 14 erhält der Spinnfaden bei seinem Durchgang durch diese Aushöhlung eine rundere Form als unter dem Einfluss einer Drahtspirale. Durch die freie Drehbarkeit der Nockenscheibe 14 wird auch automatisch jede Veränderung in der Geschwindigkeit des Spinnfadens kompensiert, so dass die Rotationsgeschwindigkeit derartig erhalten bleibt, dass ihre lineare Geschwindigkeit etwa der Geschwindigkeit des Spinnfadens 1 entspricht.

9098U/0864

- 2ο -

Figuren 5 und 6 erläutern eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der Einrichtungen für eine wesentliche Erniedrigung der Spannung des Spinnfadens bei dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird der Spinnfaden 1 nach seiner Bildung im Sammelschuh 13 über eine Godet-Einrichtung geführt, die ein angetriebenes Rad 4o und eine Leerlaufscheibe 41 hat. Das Rad 4o wird durch einen Motor 42 angetrieben, der eine Welle 43 besitzt, die die Verbindung zwischen dem Motor 42 und dem Rad 4o herstellt. Das Rad 4o wird mit einer grösseren Geschwindigkeit angetrieben als die Geschwindigkeit, mit der der Spinnfaden 1 zu einer Packung auf der Klemmhülse 18 aufgespult wird. Dadurch besitzt der Spinnfaden zwischen dem Rad 4o und der Klemmhülse 18 eine niedrige Spannung. Die Nockenscheibe 14 dreht sich mit der Drehgeschwindigkeit, die erforderlich ist, damit die lineare Geschwindigkeit ihrer Aushöhlung 52 etwa der Geschwindigkeit des Spinnfadens 1 zwischen dem Rad 4o und der Klemmhülse 18 entspricht, so dass die zwischen diesen beiden Elementen erzeugte niedrige Spannung nicht wesentlich erhöht wird.

Figur 7 erläutert eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Vielzahl von Formpackungen 15a auf einer einzigen Klemmhülse 18a hergestellt werden. Bei dieser Ausführungsform werden die einzelnen Fäden aus der

909814/0864

Spinndüse Io a ausgezogen und zu einer Vielzahl von getrennten Spinnfäden 1 über getrennte Auftragswalzen 12 und Sammelschuhe 13 zusammengefasst. Die Spinnfäden 1 gehen jeweils über eine frei drehbare Nockenscheibe 14. Die Nockenscheiben 14 werden mit Hilfe der Welle 17 a quer entlang der Klemmhülse 18 a, wie bei den vorherigen Ausführungsformen, bewegt. Dadurch entstehen Formpackungen 15 a auf jedem Spinnfaden. Alternativ kann auch in diesem Fall die Klemmhülse 18a unter den Nockenscheiben 14 mit dem gleichen Ergebnis hin- und herbewegt werden.

Beispiel 1

Es wurden "4oo K-37" Glaseinzelfäden mit einer Geschwindigkeit von etwa 2153,4 m / min aus einer Düse für die Herstellung von Glasfaden ausgezogen. Diese Fäden wurden dann über die Oberfläche einer Bandauftragseinrichtung geführt, wo sie mit einem Binder überzogen wurden. Die Fäden wurden dann in einem Sammelschuh zu einem Spinnfaden zusammengefasst. Der Spinnfaden wurde über die Oberfläche einer schneckenförmigen Aushöhlung einer Nokkenscheibe mit einem einzigen schnellen Umkehrabschnitt (wie in Figur 2) geführt. Die Aushöhlung hatte einen Durchmesser von 14,6 cm und eine Querweite von 1,9 cm. Die Spinnfaser wurde auf einer Spulmaschine mit einem Durchmesser von 3o,5 cm aufgespult, die sich unter der Nockenscheibe hin- und herbewegte.

9098U/0864

Die Drehgeschwindigkeit der Spulmaschine und der Nockenscheibe wurde stroboskopisch gemessen. Es war nicht möglich/ die exakte Drehgeschwindigkeit zu ermitteln. Aufgrund der Natur des stroboskopischen Lichtes waren die Geschwindigkeiten nur bis auf eine Genauigkeit von etwa 5o upm messbar. Die gemessene Drehgeschwindigkeit der Spulmaschine betrug etwa 225o upm, was einer Spinnfadengeschwindigkeit von etwa 2153,4 m / min entspricht. Die gemessene Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe betrug 47oo upm, was einer linearen Geschwindigkeit von etwa 2155,5 m / min für die Aushöhlung entspricht. Daraus geht hervor, dass die Geschwindigkeit des Spinnfadens und der Aushöhlung der Nockenscheibe etwa gleich waren.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde eine Nockenscheibe mit einem Durchmesser der Aushöhlung von 7,ο cm und einer Querweite von ο,95 cm verwendet.

Die Drehgeschwindigkeiten der Spulmaschine und der Nockenscheibe wurden wieder mit stroboskopischem Licht gemessen. Auch in diesem Fall betrug die Geschwindigkeit der Spulmaschine 225o upm, entsprechend einer Spinnfadengeschwindigkeit von 2153,4 m / min. Die Nockenscheibe drehte sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 98oo upm, entsprechend einer linearen Geschwindigkeit von 2127,5 m / min für die

8098U/0864

Aushöhlung 52. Auch bei diesem Beispiel stimmen die zu vergleichenden Geschwindigkeiten überein, wenn man ein gewisses Gleiten des Spinnfadens berücksichtigt.

Die bei den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Packungen wurden untersucht. Beide Packungen zeigten eine beachtliche Querbewegung (traversing) des Spinnfadens auf den Packungen, die durch die Nockenscheibe bewirkt worden war. Ausserdem war die Qualität beider Packungen sehr gut.

Vergleichsversuch

Zum Vergleich wurden die Nockenscheiben der Beispiele 1 und 2 durch eine exzentrische Scheibe gemäss der DE-PS 18 o1 427 ersetzt. Die kreisförmige Aushöhlung dieser Nockenscheibe hatte einen Durchmesser von 7,ο cm und der Schuh war um 8° geneigt, um eine Querbewegung von ο,95 cm zu ergeben, so dass eine gleiche Packung zu erwarten wäre, wie in Beispiel 2.

Die Drehgeschwindigkeiten der Spulmaschine und des Querbewegungsmechanismus wurden wieder mit stroboskopischem Licht gemessen. Die Spulmaschine hatte wieder eine Drehgeschwindigkeit von etwa 225o upm, entsprechend einer Spinnfadengeschwindigkeit von 2153,4 m / min. Die Querbewegungseinrichtung drehte sich mit einer gemessenen Geschwindigkeit von

9098U/086A

etwa 214o upm, entsprechend einer linearen Geschwindigkeit von etwa 469,4 m / min, was weniger als 22 % der Spinnfadengeschwindigkeit ist. Die beim Aufspulen auftretende Spannung war wesentlich grosser als mit einer Nockenscheibe gemäss der Erfindung. Die Taumelbewegung und die Erschütterung des Lagers machten es bei der bekannten Nockenscheibe unmöglich, dass sie mit einer ausreichenden Geschwindigkeit rotierte, um eine lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung zu ergeben, die etwa der Geschwindigkeit des Spinnfadens entspricht, der über sie geführt wird.

Die Untersuchung der bei diesem Vergleichsversuch erhaltenen Formpackung ergab, dass nur eine geringe oder gar keine Querverschiebung des Spinnfadens eingetreten war und dass der Spinnfaden nahezu parallel aufgewickelt war. Eine derartige Packung ist für die weitere Verwendung ungeeignet. Eine Erhöhung der Neigung und / oder der Grosse dieses Querbewegungsmechanismus, um dadurch dem Spinnfaden eine ausreichende Querbewegung zu geben, würde nur die Erschütterung zwischen der Querbewegungseinrichtung und dem Lager erhöhen und würde weder die Geschwindigkeit der Aushöhlung noch die Spannungsprobleme beseitigen.

9098U/0864

>Q5~

Leerseite

Claims

Dr. Michael Kann (1162) K / Ha / W Patentanwalt Ludwigstrasse 67 63oo Giessen PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pa., USA VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM AUFSPULEN EINES SPINNFADENS Priorität: 29. September 1977 / USA / Ser. No. 838 o22 17. April 1978 / USA / Ser. No. 896 95o Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufspulen eines Spinnfadens durch Ausziehen von Einzelfäden aus einer Spinndüse, Vereinigen der Einzelfäden zu einem Spinnfaden, Querbewegung des Spinnfadens und Aufsammeln des Spinnfadens auf einer rotierenden Klemmhülse unter Bildung einer Formpackung,

dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnfaden über eine kontinuierliche im allgemeinen schneckenförmige Aushöhlung auf der Oberfläche einer frei-drehbaren Nockenscheibe geführt wird, wobei sich diese Nockenscheibe im Abstand von

9098U/0864

ORIGINAL

der Klemmhülse und der Formpackung befindet, die Nockenscheibe mit dem Spinnfaden mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit rotiert wird, dass die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung etwa die gleiche ist, wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung geführten Spinnfadens, wodurch der Spinnfaden in Querrichtung in der Aushöhlung der Nockenscheibe bewegt wird, und die Nockenscheibe oder die Klemmhülse hin- und herbewegt werden, um den Spinnfaden weiter in Querrichtung hin- und herzubewegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe auf einem Lager montiert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Luftlager ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Kugellager ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Wasserlager ist.

9098U/0864

6. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe von der Klemmhülse in dem Ausmass wegbewegt wird, wie die Formpackung aufgebaut wird, so dass eine konstante Entfernung zwischen ihr und der Oberfläche der Formpackung eingehalten wird.

7. Verfahren nach. Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des Spinnfadens beim Aufspulen reduziert wird.

8. Verfahren zum Aufspulen eines Spinnfadens durch Querbewegung des Spinnfadens und Aufsammeln des Spinnfadens auf einer rotierenden Klemmhülse unter Bildung einer Formpackung,

dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnfaden über eine kontinuierliche, im allgemeinen schneckenförmige Aushöhlung auf der Oberfläche einer frei-drehbaren Nockenscheibe geführt wird, wobei sich diese Nockenscheibe im Abstand von der Klemmhülse und der Formpackung befindet, die Nockenscheibe mit dem Spinnfaden mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit rotiert wird, dass die lineare

9Q98U/0864

28412*8

Geschwindigkeit der Aushöhlung etwa die gleiche ist wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung geführten Spinnfadens, wodurch der Spinnfaden in Querrichtung in der Aushöhlung der Nockenscheibe bewegt wird, und die Nockenscheibe oder die Klemmhülse hin- und herbewegt werden, um den Spinnfaden weiter in Querrichtung hin- und herzubewegen.

9. Vorrichtung zum Aufspulen eines Glasseidenspinnfadens mit einer Spinndüse, aus der Einzelfäden ausgezogen werden, einem Sammelschuh zum Vereinigen der Einzelfäden zu einem Spinnfaden, Einrichtungen zur Ouerbewegung des Spinnfadens und einer rotierenden Klemmhülse zum Aufsammeln des Spinnfadens als Formpackung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Querbewegung des Spinnfadens eine frei-drehbare Nockenscheibe (14) einschliesst_r wobei diese Nockenscheibe eine kontinuierliche, im allgemeinen schneckenförmige Aushöhlung (52) auf ihrer Oberfläche (5o) besitzt, sich im Abstand von der Oberfläche der Klemmhülse (18) befindet, so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie durch den darübergeführten Spinnfaden mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit rotiert wird, dass die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung in etwa die gleiche ist, wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung der Nockenscheibe geführten Spinnfadens.

9098U/0884

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe auf einem Lager (56) montiert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Luftlager ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Kugellager ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 ο, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Wasserlager ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Wegbewegung der Nokkenscheibe von der Klemmhülse besitzt, um eine konstante Entfernung zwischen der Nockenscheibe und der Oberfläche der Formpackung beim Aufbau der Formpackung einzuhalten.

098U/0884

15. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Herabsetzung der Spannung des Spinnfadens beim Aufspulen besitzt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Herabsetzung der Spannung eine Godet - Einrichtung ist.

17. Vorrichtung zum Aufspulen eines Spinnfadens als Packung mit Einrichtungen zur Querbewegung des Spinnfadens und einer rotierenden Klemmhülse zum Aufsammeln des Spinnfadens,

dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Querbewegung des Spinnfadens eine frei-drehbare Nockenscheibe (14) einschliesst, wobei diese Nockenscheibe eine kontinuierliche, im allgemeinen schneckenförmige Aushöhlung (52) auf ihrer Oberfläche (5o) besitzt, sich im Abstand von der Oberfläche der Klemmhülse (18) befindet, so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie durch den darübergeführten Spinnfaden mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit rotiert wird, dass die lineare Geschwindigkeit der Aushöhlung in etwa die gleiche ist, wie die Geschwindigkeit des durch die Aushöhlung der Nockenscheibe geführten Spinnfadens.

9098U/086Ä