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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hrstellung von Zwirnen
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bzw. Umwindegarnen durch Erzeugung eines,um die mit den zu verzwirnenden
Garnen, bzw. mit dem umwindenden Garn bewickelte Garnspule rotierenden Garnballons,
gegebenenfalls Führen eines weiteren Garnes durch die hohle Achse der Garnspule,
Abziehen des dabei entstehenden Zwirnes bzw. Umwindegarnes und Aufspulen desselben,
sowie eine Vorrichtung, um dieses Verfahren durchführen zu können.
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Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich zur Herstellung von
Zwirnen und Garnen, die im textilen und technischen Sektor Verwendung finden.
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Bekannt sind Zwirnverfahren, bei denen das zu verzwirnende Garn von
einer rotierenden Garnspule abgezogen wird. Ebenso sind Umwindeverfahren bekannt,
bei denen das umwindende Garn von einer rotierenden Garnspule abgezogen und das
zu umwindende Garn durch die hohle Achse der rotierenden Spule geführt wird. Es
entsteht um die Garnspule ein Garnballon, dessen Rotation die Zwirn- bzw. Umwindedrehun
bewirkt.
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Bekannt sind auch Doppeldraht-Zwirnverfahren, bei denen das Garn von
einer nicht rotierenden Spule durch deren hohle Achse abgezogen und einem Spindelrotor
zugeführt wird. Dabei erhält das Garn eine Drehung. Von hier gelangt das Garn in
einen, mit der Drehzahl des Spindelrotors um die Garnspule rotierenden Garnballon.
Dadurch erhält das Garn eine weitere Drehung, die in Drehungshöhe und Drehur richtung
mit der ersten Drehung übereinstimmt. Somit erhält das Garr pro Umdrehung des Spindelrotors
zwei Drehungen.
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Die Rotationsgeschwindigkeit des Garnballons, seine geometrischen
Abmessungen, sowie die Art und Stärke des den Ballon bildenden Garnes beeinflussen
bei diesen Verfahren die Zugkraft in dem Garn während des Zwirnvorganges. Dadurch
werden die mögliche Rotationsgeschwindigkeit des Garnballons und die Abmessungen
der Garnspule eingeschränkt.
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Die Ausbildung des Garnballons kann durch Begrenzungselemente beeinflußt
werden. An diesen entsteht aber eine zusätzliche Reibung, die ihrerseits die Garnzugkraft
im Ballon erhöht, aber auch zu einer Schädigung des Garnes führen kann. Bekannt
sind auch Begrenzung elemente, die mit der Zwirnspule rotieren, um diese Einflüsse
zu verringern. Die Begrenzungselemente sind dabei, wie auch die Spindel selbst,
nur einseitig gelagert. Sin Nachteil dieser einseitigen or.;
Teile
oder nicht in Richtung der Spindelachse wirkende Spulengewicht nur mit erheblichem
technischen Aufwand zu kompensieren sind.
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Durch die zusätzliche Masse eines mitrotierenden Begrenzungselementes
wird dieser Nqchteil noch verstärkt.
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Um bei vorgegebener Spindeldrehzahl und Gewicht der Garnspule die
Lagerbelastung möglichst gering zu halten, ist es zweckmäßig, den Schwerpunkt der
Garnspule möglichst nahe an das Lager zu legen.
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Dies erfordert die Verwendung von speziellen Hülsen für die Garnspule
mit deitlicher Begrenzung der Bewicklung durch Scheiben. Diese Scheibenspulen sind
aufwendig in der Herstellung, haben ein verhältnismäßig hohes Eigengewicht und sind
leicht zu beschädigen. Sie sind deshalb auch für den Transport nicht besonders gut
geeignet.
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Besonders bei der Herstellung von Umwindegarnen, deren Kern ein ungedrehtes
Faserbändchen enthält, das durch die Umwindung zum Garn verfestigt wird, besteht
die Gefahr, daß umherfliegender Faserstaub sich in dem frei drehenden Garnballon
des umwindenden Garnes festsetzt und die Ballonkräfte zusätzlich erhöht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, das die genannten Nachteile der bekannten Verfahren nicht, oder doch
nicht in so ausgeprägtem Maße hat und das es deshalb erlaubt, Zwirne bzw. Umwindegarne
in besserer qualität und mit höheren Geschwindigkeiten herzustellen. Außerdem soll
eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die es erlaubt das Verfahren durchzuführen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung,
wie dies in den Patentansprüchen beschrieben ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das den Garnballon bildende
Garn auf einer Garnspule in das Innere der geöffneten Mantelspindel gebracht. Anschließend
wird der Mantel geschlossen und dann durch Rotation der Mantelspindel ein Garnballon
um die Garnspule erzeugt, der durch den Innendurchmesser des Mantels in seinen Abmessungen
begrenzt und dadurch stabilisiert wird. Da die Luft innerhalb der Mantelspindel
mitrotiert, wirken auf den Garnballon lediglich Reibungskräfte, die durch die Fliehkraft
und die verhältnismäßig geringe Abzugsgeschwindigkeit des Garnes an der Mantelinnenfläche
erzeugt werden. Der dabei entstehende Zwirn bzw. das Umwindegarn wird durch ein
hohles Ende der Mantelspindel bzw. deren Lagerung abgezogen. Dies kann mittels einer
zusätzlichen Abzugsvorrichtung erfolgen, kann aber auch durch die Aufwindevorrichtung
selbst geschehen.
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Bei der Benutzung des Verfahrens zur Herstellung von Zwirnen kann
die Garnspule mit der Mantelspindel rotieren. Der Garnballon entsteht dann durch
Abschleudern des Garnes von der Garnspule. Die Garnspule kann aber auch in der Mantelspindel
gegen diese drehbar gelagert sein, wobei die Garnspule z.B. durch einen Magneten
selbst am Rotieren gehindert wird. Das Garn wird in diesem Falle von der stehenden
Garnspule abgezogen und durch die hohle Achse der Garnspulenlagerung der Rotorspindel
zugeführt, sowie durch eine radiale Bohrung im Rotor in den Garnballon gebracht.
Der Zwirn, der pro Umdrehung der antelspindel mit dem Rotor zwei Drehungen erhält,
wird dann durch die hohle Achse eines Lagers der Mantelspindel abgezogen und aufgewunden.
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Die Zwirnkomponenten können dabei auf der Garnspule geracnt in ale
Mantelspindel eingebracht werden. Sie können aber auch auf verschiedene Garnkörper
gespult sein, die dann in der Mantelspindel übereinander angebracht werden.
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Bei der Benutzung des Verfahrens zur Herstellung von Umwindegarnen
rotiert die in die ntelspindel eingesetzte Garnspule ebenfalls und bildet einen
Garnballon. Durch die hohle Achse der Mantelspindel wird an deren einem Ende bzw.
dessen Lager ein weiteres, das z.B. auch aus einem ungedrehten Faserbändchen bestehen
kann, zugeführt. Das Garn aus dem Garnballon umwindet dann das durch die Achse der
Mantelspindel zugeführte Garn. Das dabei entstehende Umwindegarn wird durch das
andere Ende bzw. Lager der Mantelspindel abgezogen und aufgewunden. Dabei kann die
Laufrichtung des der Hohlachse der Mantelspindel zugeführten Garnes grundsätzlich
beliebig gewählt werden.
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Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wirkt sich die Reduzierung
der Kräfte im Garnballon besonders vorteilhaft guts. Auch die Unterschiede dieser
Kräfte, je nachdem, ob vom einen oder anderen Ende der Garnspule abgezwirnt wird,
werden damit wesentlich verringert. Diese niedrigeren und gleichmäßigeren Kräfte
im Garnballon führen zu einem gleichmäßigeren Zwirnausfall und sind vor allem auch
für die Qualität von Umwindegarnen sehr vorteilhaft.
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Die gleichmäßigeren und niedrigeren Ballonkräfte erlauben auch bei
noch akzeptabler Qualität höhere Spindeldrehzahlen und damit höhere Produktionsgeschwindigkeiten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Mantelspindel bei
der die Garnspule in einem mit der Spindel bzw. dem Spindelrotor zusammen rotierenden
Mantel angeordnet ist, wobei der Mantel zur Einbringung der Garnspule geteilt werden
kann und die Mantelspindel, deren Achse hohl ist, beidseitig gelagert ist.
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Die Esntelspindel kann in einer Zwirn- bzw. Umwindemaschine in gewohnter
Weise senkrecht in einer Spindelbank angebracht werden. Sie wird mittels Tangentialriemen,
Spindel band oder auch direkt mit einem Elektromotor angetrieben. Die Mantelspindel
erhält dabei ledz gleich an ihrem oberen Ende ein zusätzliches ausrückbares Lager.
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Dieses Lager kann mit dem oberen Teil des Mantels fest verbunden sein.
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Zweckmäßig ist auch eine Lagerung auf Scheibenpaaren, wobei eine dritte
Scheibe die Mantelspindel in diesen Scheiben festhält. Dabei kann der Antrieb über
nur eines oder auch über mehrere Scheibenpaare erfolgen, er kann aber auch durch
Tangentialriemen, Spindelband oder Elektromotor direkt auf die I:antelspindel gehen.
Die tCantelspindel kann an ihrem Umfang in dem Zwickel zweier Trommeln gelagert
werden, die gleichzeitig den Antrieb übernehmen.
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Die Lagerung in den Trommeln bzw. den angetriebenen Scheibenlagern
hat den Vorteil, daß die Slantelspindel mit der Zwirnspule als Ganzes aus der Lagerung
herausgenommen werden kann. Dies erleichtert die Bedienung der Maschine ganz erheblich.
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Derselbe Effekt kann erreicht werden, wenn die Lagerung an beiden
Enden der Lantelspindel mit z.B. Kugellagern so erfolgt, daß diese ausrückbar sind
und der antrieb von der Mantelspindel abgekuppelt werden kann.
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Die Form des Mantels kann zylindrisch sein, sie kann aber auch der
Form der Garnspule angepaßt werden. Von Vorteil ist dabei die Verwendung einer Spule
mit Bubverkürzung oder auch mit einer Verlegerwicklung, wie sie von Streckkopsen
aus Chemiefasern her bekannt ist.
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Durch die konisch zulaufenden Mantelenden ist eine optimale tnordnung
der Lager erleichtert.
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Die Teilung des Mantels kann an einer beliebigen Stelle, axial oder
radial erfolgen. Wegen der problemloseren Einbringung der Garnspule in den anteil,
ist es bei radialer Teilung zweckmäßig, diese im zylindrischen Teil vorzunehmen.
Die Verbindung der Mantel teile
kann durch Ineinanderstecken, Ineinanderschrauben,
eine kombinierte Steck- Schraub- Verbindung, einen Bajonettverschluß oder dergleichen
erfolgen.
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Zur Verringerung der Haftung des Garnes an der Innenfläche des Mantels
infolge der Fliehkräfte, kann diese mit einer , die Reibung und Adhäsion verringernden
Oberfläche versehen werden.
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Im Zentrum der Kentelspindel ist ein Dorn zur Aufnahme der Garnspule
angebracht. Dieser kann an einem Ende fest mit dem Mantel verbunden sein, sodaß
die Garnspule mit der antelspindel rotiert. Der Abstand zwischen dem anderen Ende
des Dorns und dem Mantel muß so groß sein, daß das Garn von der Zwirnspule ohne
Behinderung abgezogen werden kann. Zur Verwendung als Umwindespindel muß dieser
Aufnahmedorn hohl sein.
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Der Dorn mit der Garnspule kann aber auch, wie bei den bekannten Doppeldraht-Zwirnverfahren
in der Ieantelspindel drehbar gelagert sein. Dann wird der Dorn mit der. Carnspule
z.B. mit einem K-gneten am rotieren gehindert. Zur Verwendung als Doppeldrsllspindel
muS der Aufnahmedorn ebenfalls hohl sein. Die Spindel selbst hat die Form der von
der Doppeldrahtmaschine her bekannten Rotorspindel mit einer radialen Bohrung, durch
die das Garn dem Ballon zugeführt wird.
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Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Mantel spindel ist darin zu
sehen, daß diese in beiden nden gelagert werden kann. Gegenüber der einseitigen
Lagerung können dadurch die auf die Bagger einwirkenden Kräfte besser beherrscht
werden. Auch die töglichkeit, die Spindel mit der Garnspule aus der Maschine herausnehmen
zu können, bedeutet besonders für das Umwindespinnen, wo der Abstand zwi-Spindel
und Lieferzylinder des Streckv;erks möglichst klein sein sollte, eine wesentliche
Vereinfachung in der Bedienung der i,;aschine.
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Die nachfolgenden Anwendungsbeispiele sollen die ~rfindvmg noch näher
erläutern: Beispiel 1 Nach einem bevorzugten Verfahren wird gem.Fig.l von der mit
einem Filamentgarn dtex 50f24 bewickelten Garnspule (1), die mit der teilbaren Mantelspindel
(2) rotiert und dadurch einen Garnballon erzeugt mittels der Abzugsvorrichtung (4)
der Zwirn (9) abgezoger und bei
(5) aufgespult. Die rLantelspindel
ist beidseitig in den Lagern (3) und (6) gelagert. Die Befestigung des Lagers (6)
kann nach oben ausgerückt werden, sodaß der obere Teil der Mantelspindel abgenommen
werden kann. Der Antrieb der Mantelspindel erfolgt über einen Tangentialriemen (12).
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Beispiel 2 Nach einem weiteren beyorzugten erfindungsgemäßen Verfahren
wird gem.Fig.2 das umwindende Garn (9) von der mit der teilbaren Mantelspindel (2)
rotierenden Garnspule (1), die mit einem Filamentgarn dtex 8 bewickelt ist, abgezogen
und zu einem Ballon geformt. Aus dem Lieferzylinder (13) eines Fasergarnstreekwerkes
tritt ein Bändchen (10) aus Wolle der Stärke 240 dtex aus und wird durch die hohle
Achse der Santelspindel geführt. Am Eintritt des Aufnahmedornes für die Garnspule
umwindet das Garn (9) das Faserbändchen (10) und bildet das Umwindegarn (11). Von
einer Abzugsvorrichtung (4) wird das Umwindegarn abgezogen und mittels einer Spulvorrichtung
(5) aufgewunden. Die Eantelspindel wird von einem Tangentialriemen (12) angetrieben.
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Beispiel 3 In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
Fig.3 ist die Mantelspindel (2) mit der Garnspule (1) in den Scheibenlagern (8)
gelagert und von den Scheiben (7) in ihrer Position gehalten. Der Antrieb erfolgt
über das in der Figur rechte Scheibenlager. Die Garnspule ist mit Hubverkürzung
aufgespult und die Iiantelspindel hat der Spulenform angepaßte konische Enden.
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Beispiel 4 In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß Fig.4 sind im Inneren einer Nantelspindel (2) zwei Garnspulen (1), die mit
einem Lischgarn aus Polyester/Wolle dtex 250 bewickelt sind, auf einem Dorn angebracht,
der gegenüber der rotierenden Isantelspindel (2) drehbar gelagert ist und der von
einem Magneten (14) am Rotieren gehindert wird. Von den beiden Garnspule (1) werden
die Garne durch den hohlen Dorn dem Spindelrotor (15) zugeführt, durch dessen Bohrung
geleitet und zum Ballon (9) geformt. ueber die Abzugsvorrichtung
(4)
wird der Zwirn abgezogen und der Spulvorrich, tung (5) zugeführt. Die Spindel wird
vom Spindelband '12) angetrieben.
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Beispiel 5 In einer ebenfalls bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß Fig.5 ist die hiantelspindel (2) mit der Garnspule (1) in den beiden ausrückbaren
Lagern (8) gelagert. Die Mantelspindel wird mittels des Tangentialriemen (12) über
eine lösbare Kupplung (17) angetrieben.
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Beispiel 6 Eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtung ist
in Fig.6 dargestellt. Die zylindrische Mantelspindel (2) in der die Garnspule (1)
angebracht ist, liegt mit ihrer gesamten Länge in den Lager- und Antriebstrommeln
(16) auf. In diesem Falle muß die t.antelspindel zur Einbringung der Garnspule nicht
geteilt sein. Das zu umwindende Kabel (10) wird durch die hohle Achse der rantelspindel
geführt. Das umwindende Garn (9) wird ebenfalls in die hohle Achse der Lantelspindel
geführt und umwindet dort das Kabel.
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Die in den erwähnten Beispielen aufgezeigten Verfahren und Vorricht
gen sollen den Schutzumfang nicht begrenzen. Zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele
im Rahmen des Erfindungsgedankens und im Rahmen der Ansprüche liegen für den Fachmann
auf der hand.