DE3413894A1

DE3413894A1 - Verfahren zum ansetzen eines garnendes

Info

Publication number: DE3413894A1
Application number: DE19843413894
Authority: DE
Inventors: Haruyoshi Obu Aichi Nakamura; Kazuo Kariya Aichi Seiki; Akira Tanaka
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1984-10-25
Also published as: US4545193A; DE3413894C2

Description

HOEGER, STELLRECHT &_: PARTNER₀, _Λ

ρ ,, _E,, >, NWALTE 34Ί

UHLANDf. Tl-. AESK \A C. D TOOO STUTTt-APT 1

A 46 0 94 b Anmelder: KABUSHIKI KAISHA TOYODA

k - 176 JIDOSHOKKI SEISAKUSHO

11. April 1984 1 , Toyoda-cho 2-chome

Kariya-shi Aichi-ken / Japan

Verfahren zum Ansetzen eines Garnendes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansetzen eines Garnendes an ein Faserbündel in einer Faserbündelgarn-Spinneinheit mit einer zum Verstrecken des Faserbündels dienenden Streckvorrichtung, die ein Eingangswalzenpaar und ein Ausgangswalzenpaar umfasst, und mit einer Luft-Wirbeldüse zum Drehen eines Faserbündelgarns aus dem verstreckten Faserbündel mit Hilfe eines Luftwirbels. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansetzen eines Faserbündelgarns nach einem Garnbruch während des Spinnvorganges.

Bei einer Faserbündelgarn-Spinneinheit wird ein bandförmiges Faserbündel/ welches gelegentlich auch als Vlies bezeichnet wird, vom Ausgangswalzenpaar einer Streckvorrichtung angeliefert und von einer Luft-Wirbeldüse angesaugt, die sich unmittelbar hinter dem Ausgangswalzenpaar befindet. Dabei gelten die Bezeichnungen "vor" und "hinter" in der vorliegenden Beschreibung im Hinblick auf die Laufrichtung des Materials (Faserbündel oder Garn) während des normalen Spinnbetriebes, während die Bezeichnungen "Vorwärtslauf" und "Rückwärtslauf" für

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die Laufrichtung bzw. den Drehsinn drehbarer Bauteile während des normalen Spinnbetriebes einerseits und während des Ansetzvorganges bzw. bei der Rücklieferung eines Teilstücks des abgerissenen Faserbündelgarns andererseits gelten.

In der Spinneinheit wird in dem Faserbündel mit Hilfe eines von der Luft-Wirbeldüse erzeugten Wirbels ein Falschdraht erzeugt, der später weitgehend wieder aufgelöst wird, wobei ein sogenanntes Faserbündelgarn erhalten wird. Dieses Spinnverfahren ist sehr vorteilhaft, da man mit einer deutlich erhöhten Geschwindigkeit von 100 m/min arbeiten kann - im Vergleich zu konventionellen Spinnverfahren, wie z.B. dem Ringspinnen oder dem Offen-End-Spinnen.

Beim Faserbündelgarnspinnen hat es sich als schwierig erwiesen, nach einem Fadenbruch ein Ansetzen des Garns durchzuführen, weil das Garn aufgrund der Tatsache, daß die an der Oberfläche befindlichen Fasern den Kern des Garns eng umschlingen, eine ziemlich kompakte Struktur hat und da außerdem mit einer hohen Spinngeschwindigkeit gearbeitet wird, so daß es nahezu unmöglich ist, das bei einem Fadenbruch entstandene Garnende einfach dadurch .mit dem frisch herangeführten Faserbündel zu verknüpfen, daß man eine Überlappung von Faserbündel und Garnende im Drehbereich herbeiführt. Es hat sich daher als erforderlich erwiesen, das Garnende durch die Wirbeldüse hindurch bis in die Streckvorrichtung zurückzuliefern und es dort in der Streckzone mit dem

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Faserbündel zu überlappen. Dieser Vorgang wird nachstehend als Einfädelvorgang bezeichnet.

Nach dem Einfädeln wird der überlappungsbereich im Wirbel der Wirbeldüse gedreht, während das Garnende "'"' die Wirbeldüse erneut passiert, wodurch es möglich wird, das Faserbündel um das Garnende herumzuschlingen und auf diese Weise ein Ansetzen zu erreichen.

Bei einem Ansetzvorgang der vorstehend beschriebenen Art hat die Überlappungslänge einen.beträchtlichen Einfluß auf das Ergebnis des Ansetzvorgangs.. Wenn nämlich die überlappungslänge zu groß ist, dann besteht die Tendenz für das Auftreten der sogenannten Ballonbildung in der Wirbeldüse aufgrund der Zentrifugalkräfte, die bei der Falschdrahterzeugung auf den Überlappungsbereich einwirken, so daß das Material in Kontakt mit der Innenwand der Wirbeldüse gelangt, was zur Folge hat, daß sich für das Abziehen des Garns aus der Wirbeldüse ein erhöhter Widerstand ergibt, wodurch wiederum der Ansetzvorgang mißlingen kann. Selbst bei einem erfolgreichen Ansetzen kann sich aufgrund der erhöhten Überlappungslänge eine verminderte Garnqualität ergeben. Wenn dagegen die überlappungslänge zu kurz ist, dann kann aufgrund der unzureichenden Verschlingung des Faserbündels mit dem Garnende ein erneuter Fadenbruch eintreten. Wenn.man die Erfolgsquote für den Ansetzvorgang verbessern möchte, ist es folglich erforderlich, die Überlappungslänge im Streckbereich möglichst genau vorzugeben.

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Grundsätzlich kann die Überlappungslänge dadurch gesteuert werden, daß man einen Zeitpunkt für den Wiederbeginn der Zulieferung des zunächst in der Streckvorrichtung festgehaltenen Faserbündels in Abhängigkeit vom Zeitpunkt für den Wiederbeginn des Wickelvorgangs für das Garn auf einen Kops vorgibt. Da jedoch die Spinngeschwindigkeit beim Faserbündelgarnspinnen, wie oben ausgeführt, sehr hoch ist, ist eine genaue Vorgabe des zeitlichen Ablaufs der einzelnen Vorgänge äußerst schwierig. Außerdem kann die Geschwindigkeit, mit der das Garn kurz nach Wiederaufnahme des Spulvorgangs aufgewickelt wird, in Abhängigkeit von der Große des bereits gebildeten Kopses schwanken, so daß eine exakte zeitliche Steuerung kaum erreichbar ist.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ansetzverfahren der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß eine vorgegebene überlappungslänge mit hoher Genauigkeit vorgegeben werden kann, wobei gleichzeitig angestrebt wird, die in der Wirbeldüse wirksame Garnspannung beim Umschlingen des anzusetzenden Garnendes mit den Fasern des Faserbündels genau zu kontrollieren.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung durch die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 1 gelöst.

Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß im Bereich der Ansetzstelle des Garns eine Uber-

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lappungslänge vorhanden ist, bei der sich einerseits die angestrebte Reißfestigkeit des Garnes ergibt und die andererseits keine Beeinträchtigung der Garnqualität mit sich bringt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei einer Faserbündelgarn-Spinneinheit durchgeführt, bei der die Wirbeldüse zur Vereinfachung des Einfädelvorgangs aus ihrer normalen Spinnposition in eine Einfädelposition bewegbar ist.

Außerdem hat es sich bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhaft erwiesen, wenn die relative Lage von Wirbeldüse und Ansetzwalzenanordnung für die Dauer des Ansetzvorganges fixiert wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Unteransprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Faserbündelgarn-Spinneinheit während des Spinnbetriebes;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Gruppe von zwei Faserbündelgarn-Spinneinheiten mit aus der Spinnstellung in eine Ansetzstellung beweglichen Wirbeldüsen und mit Zwischenräumen zwischen benachbarten Gruppen;

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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Wirbeldüse und ihren zugeordneten Halter;

Fig. 4A schematische Darstellungen zur Erläubis terung der einzelnen Schritte des er-Fig..4H findungsgemäßen Garnansetzverfahrens, wobei die -Figuren 4A und 4B schematische Seitenansichten der Spinneinheit zeigen, während Fig. 4C bis 4H jeweils eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht zeigen;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Ansetzwalzenanordnung für eine Spinneinheit gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Verstellmechanismus für eine Ansetzwalzenanordnung gemäß Fig. 5;

jeweils eine Draufsicht auf die Wirbeldüse und die Ansetzwalzenanordnung einer Spinneinheit gemäß der Erfindung für zwei verschiedene Betriebszustände;

eine Vorderansicht bzw. eine Draufsicht eines beweglichen Fadenführers für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ;

Fig.	7
und
Fig.	8
Fig.	9A
und
Fig.	9B

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Fig. 10A scheraatische Seitenansichten zur Er- und läuterung zweier weiterer, aufeinan-Fig. 10B derfolgender Verfahrensschritte bei

der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines beweglichen Fadenführers und

Fig. 11 ein Zeitdiagramm für verschiedene Funktionen beim Wiederanfahren und

Fig. 12A schematische Seitenansichten zur Verbis deutlichung der einzelnen aufeinander-

Fig. 12E folgenden Schritte beim Wiederanfahren

entsprechend der zeitlichen Steuerung

gemäß Fig. 11.

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Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Faserbündelgarn-Spinneinheit mit einer Wirbeldüse 4, welche stromabwärts von einer Streckvorrichtung angeordnet ist. Die Streckvorrichtung umfasst ein Eingangswalzenpaar mit den Eingangswalzen 1, 1', zwei Riemchenstreckwerke 2, 2' und ein Ausgangswalzenpaar mit den Ausgangswalzen 3, 3'. Die Elemente 1, 2 und 3 sind dabei die unteren, angetriebenen Elemente der Streckwerkanordnung, welche ihrerseits die oberen Elemente 1', 2' und 3' antreiben. Die Streckwerksanordnung bzw., kurz gesagt, das Streckwerk, ist so ausgebildet, daß die Eingangswalze 1 beispielsweise über eine Kupplung (nicht daxgestellt) unabhängig von den. .Elementen 2* 3 gestartet und stillgesetzt werden kann. Hinter der Wirbeldüse 4 liegen zwei Abzugswalzen 5, 5' und eine Changierwalze 8. Ein Vorgarn bzw. eine Lunte F wird dem Streckwerk zugeführt und mit einem vorgegebenen Verstreckungsverhältnis verstreckt und schließlich von den Ausgangswalzen 3, '3' in Form eines Faserbandes ausgegeben. Das Faserband wird hinter den Ausgangswalzen 3, 3' sofort ±n die Einlaßöffnung 4a der Wirbeldüse 4 eingesaugt, und zwar aufgrund des in der Düse: erzeugten Wirbels, der am Eingang 4a zu. einem unterdruck führt. Das Faserband wird in der Wirbeldüse 4 zu einem Faserbündelgarn T gedreht, welches von den Abzugswalzen 5, 5' vom Auslaß 4b der Düse 4 abgezogen wird und gelangt über die angetriebene Changierwalze 8 auf eine Hülse B, die von einem Arm 9 gehaltert wird und auf der ein Kops P gebildet wird.

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Mehrere Spinneinheiten der vorstehend beschriebenen Art werden an einem Spinnmaschinenrahmen parallel zueinander und mit einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet. Gemäß der Erfindung bilden dabei jeweils zwei benachbarte Spinneinheiten eine Gruppe mit eiriäffi gemeinsamen Streckwerk, so daß sich zwischen den einzelnen Gruppen jeweils ein Zwischenraum H ergibt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Jede der Wirbeldüsen 4 befindet sich normalerweise während des Spinnvorgangs in einer Position A. Wenn jedoch ein Ansetzvorgang zum Anstückeln des Garns Y durchgeführt wird, dann wird die betreffende Wirbeldüse 4 in eine Position 'B jji dem .benachbarten Zwischenraum H gebracht. Auf diese Weise kann die Wirbeldüse 4 aus ihrer Lage hinter den Ausgangswal^en 3, 3' in eine Position gebracht werden., in der ausreichend Platz für den Ansetzvorgang verfügbar ist.

Der Grundk'örper jeder der Wirbeldüsen 4 ist- mit einem Halter 10 versehen, der das Verlagern der Wirbeldüsen 4 aus der Position A in die Position B erleichtert. Der Halter 10 ist längs zweier stationärer Pührungsstangen 11 gleitverschieblich gehaltert, -welche öffntuagen in den Seitenwänden des Halters 10 durchgreifen, -wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, und welche parallel zu den Achsen der Ausgangswalzen 3, 3 ^Λ verlaufen. In Fig. 3 ist eine Anordnung 22 in ihrer Arbeitsstellung mit strichpunktierten Linien eingezeichnet. Die Funktion der Anordnung 22 wird weiter unten noch näher erläutert.

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Wenn während des Spinnvorganges ein Fadenbruch eintritt, wird der Kops P von der Changierwalze 8 mittels einer bekannten Hubvorrichtung (nicht dargestellt) für den Arm 9 abgehoben. Andererseits wird lediglich das Eingangswalzenpaar 1, V der Streckvorrichtung sofort gestoppt, während die Riemchenstreckwerke 2, 2' und die Ausgangswalzen 3, 3¹ weiterlaufen, so daß das Faserband in einer Streckzone zwischen den Eingangswalzen 1, 1' und den Streckwerken 2, 2' zerrissen wird, wobei schließlich der in Fig. 4A gezeigte Betriebszustand erreicht wird, bei dem das vordere Ende des Faserbandes dicht vor den Streckwerken 2, 2¹ liegt. Das Fadenbruchsignal wird außerdem ^u einer Aufsetzvorrichtung übertragen, die längs einer am Maschinenrahmen ,angebrachten Schiene vor den Spinneinheiten entlangfährt. Die Ansetzvorrichtung wird'in bekannter Weise vor der Spinneinheit stillgesetzt, an der der Padenbruch "aufgetreten "ist. Anschließend wird der Ansetzvorgang eingeleitet.

Der von der Changierwalze 8 abgehobene Kops P wird in bekannter Weise von einer Antriebswalze 20 der Ansetzvorrichtung abgestützt, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist. Die Antriebswalze 20 dient dem Zweck; den Kops P entgegen dem normalen Drehsinn anzutreiben. Dabei wird zunächst das Garnende von der Kopsoberflache mittels einer üblichen Aufnahmevorrichtung (nicht dargestellt.) aufgenommen, während der Kops P durch die Antriebswalze 20 gegensinnig angetrieben wird. Das

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Garnende wird dann einer Führungsvorrichtung, beispielsweise einer Ansetzwalzenanordnung 22, zugeführt, die sich gemäß Fig. 4B in einer Warteposition C befindet und dort von der Ansetzwalzenanordnung 22 festgeklemmt. Dabei umfasst die Ansetzwalzenanordnung 22 gemäßFig. 5 eine angetriebene Walze 22a, die mit einem.Motor 41 verbunden ist,und eine Anpresswalze 22b, die drehbar an einem L-förmigen Element 44 montiert ist. Das L-förmige" Element 44 ist an einem .Rahmen der Antriebswalzenanordnung 22 mit Hilfe eines Zapfens 43 angelenkt und mittels einer Druckfeder 45 derart vorgespannt.,, daß die Anpresswalze 22b gegen die angetriebene "Walze 22a gedruckt wird. Dem JL-förmigen Element 44 ist ein Elektromagnet 4 6 zugeordnet,:der bei seiner Ansteuerung die Anpresswaize 22b entgegen :der .Kraft der Druckfeder 45 von der angetriebenen 'Walze .22a abhebt. Aufgrund dieses Aufbaus kann das 'Garn- dem ■"Kleinmspalt zwischen den beiden Walzen 22a und 22b zugeführt werden und aus diesem Klemmspalt auch -wieder freigegeben werden- Wenn das Garn in dem Jtlemmspalt festgeklemmt ist, kann es ferner je-nach Drehsinn der Antriebswalze 22a in der normalen Laufrichtung oder entgegen der normalen Laufrichtung angetrieben werden.

Die Ansetzwalzenanordnung 22 ist am äußeren Ende eines Arms 50 eines Verstellmechanismus 49 .der-Ansetzvorrichtung montiert, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Der Arm 50 kann bezüglich eines Schwenkzapfens 50a mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 51 um einen vor-

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gegebenen Winkel verschwenkt werden, derart, daß die Ansetzwalzenvorrichtung aus der Warteposition C in einer zur Zeichnungsebene parallelen Ebene in eine zweite Position D bewegbar ist, in der die Ansetzwalzenvorxichtung 22 mit der in der normalen Spinnposition A befindlichen Wirbeldüse 4 vereinigt wird, wie dies weiter unten noch näher ausgeführt wird. Der Arm 50 und der Zylinder 51 sind auf einem Träger 52 montiert, der von zwei Schienen 53 derart gehaltert ist", daß er längs dieser Schienen mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 54 in einer zur Zeichnungsebene senkrechten "Ebene verfahrbar" ist. Durch die Betätigung des Pneumatikzylindexfi 54 und die Verschiebung des Trägers 52. wird die betreffende Wirbeldüse 4 aus der Spinnposation A in die Ansetzposition B bewegt.

"Wie vorstehend-beschrieben, wird die Ansetzwalzenvorrichtung 22 aaach dem Aufnehmen des Garaendes aus der War-teposrtion„.C .in die Position D bewegt, -welche der Position A der Wirbeldüse 4 entspricht.^, wie dies in Fig. 4B gezeigt, ist. In der Position D trifft die Ansetzwalzenvorrichtung 22 auf die Wirbeldüse 4 und wird mit dieser in der Weise vereinigt, daß die relative Lage der beiden Elemente für das ΈΓΐβ^^είτη des Ansetzvorgangs fest vorgegeben ist.

Die Art der Vereinigung von Ansetzwalzenvorrichtung 22 und Wirbeldüse 4 wird nachstehend anhand von Fig.7 und 8 noch näher erläutert.

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Wie aus Fig. 7 und 8 deutlich wird, gehört zu der setzwalzenanordnung 22 ein Bügel 30, in den ein Zapfen

14 in axialer Richtung beweglich eingesetzt ist. An den Enden des Zapfens 14 sind zwei Positionierelemente

15 befestigt. Der Abstand zwischen den· Außenflächen der Positionierelemente 15 entspricht dem Xnnenmaß des Halters 10 der Wirbeldüse 4. Wenn "nun die Ansetzwalzenanordnung 22., wie dies in Fig-, 7 gezeigt ist, an die in der Position A befindliche Wirbeldüse angenähert wird, dann werden die Positionierelemente 15 in den Halter 10 eingeführt und in spielfreien Eingriff mit der Innenwand desselben gebracht. ,Auf diese Weise wird erreicht, daß der Auslaß 4b der Wirbeldüse 4 in der Endstellung gemäß Fig. 8 schließlich -mit dem jKlemmspalt der Ansetzwalzenanordnung 22 -fluchtet-

Variationen der relativen Lage der Wirbeldüse -4 und der Ansetzwalzenanordnung bieten keine Probleme, solange -■ sie innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, da der Positionsfehler beim Einfahren der Ansetzwalzenanordnung 22 in den Halter VO aufgrund von Schrägflächen der Positionierelemente 15 und wegen einer Stützfeder 16, die den Zapfen 14 beweglich haltert, ausgeglichen wird.

Nach der Vereinigung der Ansetzwalzenanordnung:22 mit

der Wirbeldüse 4 wird letztere längs der Führungsstangen 11 aus der Spinnposition A in die Ansetzposition B verfahren, was mit Hilfe des zuvor beschriebenen

*) - vomit die Vorbereitung des Einfädelns abgeschlossen ist (Fig. 4B) -

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Mechanismus erfolgt. Aufgrund dieser Bewegung wird der Einlaß 4a der Wirbeldüse 4 in den freien Zwischenraum H bewegt.

Wie Fig·. 4C zeigt, befindet sich bei dieser Lage der Wirbeldüse 4 vor dem Einlaß 4a derselben eine Saugvorrichtung, beispielsweise ein Saugrohr 21, welches mit einer Unterdruckquelle (nicht dargestellt·) verbunden ist und welches aus seiner Wartestellung längs der Verlängerung der Düsenachse auf die Düse 4 zu bewegbar ist- .Das Saugrohr 21 kann so ausgebildet werden, daß es eine kräftige-Saugwirkung entfaltet, die ausreichend ist, um· das Garnende "vom Auslaß 4b der Wirbeldüse 4 zum Einlaß derselben zu ziehen, da die Größe des Saugrohrs 21 nicht durch Elemente der Spinneinheit .beschränkt wird.

■Wenn, das Saugrohr 21 in engem "Kontakt mit dem Einlaß 4a der Wirbeldüse 4 steht, wird die'Ansetzwalzenanordnung 22 entgegen dem normalen Drehsinn und synchron mit der Antriebswalze 20 angetrieben, so daß das Garn von dem Kops P zu der Wirbeldüse 4 transportiert.wird. Aufgrund der Saugkraft, des Saugrohrs 21 wird das Garn in das Saugrohr 2Λ hineingesaugt, während-die Anset.zwalzenanordnung gegensinnig angetrieben wird.·-Sobald eine "vorgegebene Garnlänge in das Saugrohr 21 zurückgeführt ist, werden die Antriebswalze 20 und die Ansetzwalzenanordnung 22 stillgesetzt"(Fig. 4D) . Es ist erforderlich, die gegensinnige Drehung der Ansetz-

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walzenanordnung'22 so zu steuern, daß kein übermäßig..-langes Garnstück zurücktransportiert wird, um die übergabe des Garns von dem Saugrohr 21 an eine Zwischen-Haltevorrichtung 28 für das Garn zu erleichtern, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird.

Nach dem Ansaugen des Garns wird das Saugrohr 21 in seine Wartestellung zurückbewegt, wobei ein Teilstück des zurückgelieferten Garns zwischen der Mündung des Saugrohrs und dem Einlaß 4a der Wirbeldüse 4 -frei zugänglich ist, wie dies in Fig. 4E gezeigt ist.

Angrenzend -an das freiliegende Garnstück ist die .Zwischen-Halteeinrichtung beispielsweise in·Form eines Äwischen-Halterohrs 28 angeordnet, welches Bestandteil der Ansetzvorrichtung ist und .mit einer Unterdruck- . quelle (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Das Balterohr 28 ist mit seiner Achse im wesentlichen senkrecht zum freiliegenden Garnstück angeordnet und derart auf die Streckvorrichtung der Spinneinheit zu bewegbar, daß es das freiliegende Garnstück kreuzt. Außerdem ist das Halterohr 28 ausreichend eng bemessen, um in einem engen Zwischenraum des Streckwerks eintreten zu können.

Ausgehend von den zuvor erläuterten Betriebsbedingungen wird das Halterohr 28 nach dem Zurückfahren des Saugrohrs 21 zunächst etwas nach vorn bewegt, bis es das Garn berührt, wobei das Mittelstück des Garns in das

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Halterohr 28 gesaugt wird, wie dies in Fig. 4F gezeigt ist. Wenn von dem Halterohr 28 noch mehr Garn angesaugt wird, dann wird schließlich das gesamte, in das Saugrohr 21 zurückgelieferte Garnstück aus diesem herausgezogen. Da "die auf das Garn einwirkende Saugkraft allgemein proportional zur Garnlänge ist, wird während dieser Vorgänge die Saugkraft des Saugrohrs

21 allmählich geschwächt, während diejenige des Halterohrs 28 allmählich ansteigt. Auf diese Weise wird das in das Saugrohr 21 zurückgelieferte Garn sanft und vollständig in das Halterohr 28 gezogen, wie dies in Fig. 4G gezeigt ist, selbst wenn das Halterohr 28 kleine Abmessungen hat.

Nachdem der Garnübergabevorgang abgeschlossen ist, wird ein weiteres Garnstück vorgegebener Länge von dem Kops P durch Antreiben der Ansetzwalzenanordnung

22 'in das Halterohr 28 zurückgeliefert, wobei dieses Garnstück für das weiter unten noch zu beschreibende Wiederanläufen erforderlich ist. Die Garnlänge wird dabei durch Zählen der Umdrehungen der Walzen der Ansetzwalzananordnung 22 genau kontrolliert.

Der nächste Schritt besteht darin, daß das Garn zwischen die Ausgangswalzen 3, 3' eingeführt wird. Dies geschieht, während die Ausgangswalzen 3, 3' in bekannter Weise auseinandergerückt sind, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist. Die Wirbeldüse 4 wird anschließend, nachdem das Garn in sie eingezogen ist, aus der Ansetzposition B wieder in die normale Spinnposition A zurückbewegt,

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wobei die Wirbeldüse 4 und die Ansetzwalzenanordnung 22 mit Hilfe der Anordnung 49 zusammengehalten werden. Synchron mit der Bewegung der Wirbeldüse 4 bewegt sich auch das Halterohr 28 in derselben Richtung auf das Streckwerk zu, wobei das Garn in den offenen Spalt zwischen den Ausgangswalzen 3, 3¹ eingeführt wird, wie dies in Fig. 4H gezeigt ist, womit das Einfädeln abgeschlossen ist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 9A, 9B, 10A und 10B kann auf die Garnübergabe von dem Saugrohr 21 auf das Halterohr 28 - dieser Vorgang wurde anhand von Fig. 4F, 4E erläutert - verzichtet werden. Gemäß dem abgewandelten Ausführungsbeispiel wird anstelle des Halterohrs 28 ein beweglicher Fadenführer 128 verwendet. Der Fadenführer 128 besitzt an seinem vorderen Ende ein Führungselement 128a, welches aus einem abriebfesten Material, wie z.B. Keramik besteht, wie dies in Fig. 9A und 9B gezeigt ist. Der Fadenführer ist quer zu dem von dem Saugrohr 21 gehaltenen Garn beweglich. Entsprechend der Rückkehrbewegung der Wirbeldüse 4 aus der Position B in die Position A nach dem Einfädeln des Garns wird der Fadenführer 128 seitlich in Richtung auf das Streckwerk verfahren. Auf diesem Weg erfasst der Fadenführer 128 das Garn mit dem Führungselement 128a und bringt das Garn dann in das Streckwerk, wie dies in Fig. 10A und 10B gezeigt ist.

Nachstehend soll nunmehr das Wiederanfahren näher erläutert werden. Wie oben ausgeführt, beeinflusst der

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Zeitplan für das Wiederanfahren die Erfolgsquote beim Ansetzen und die Qualität der Ansetz stellen erheblich. Gemäß der Erfindung wird das Wiederanfahren daher schrittweise entsprechend dem in Fig. 11 gezeigten Zeitplan durchgeführt, der unter Bezugnahme auf Fig.12A bis 12E noch detailliert erläutert werden wird.

Wenn der Einfädelvorgang beendet.ist, befindet sich die Spinneinheit in dem in Fig. 12A gezeigten Betriebszustand - dieser Betriebszustand entspricht dem Zustand gemäß Fig. 4H, der bereits erläutert wurde. Das Faserbündel liegt also zwischen dem Eingangswalzenpaar 1, 1' und den Riemchenstreckwerken 2, 2', derart, daß sein vorderes Ende sich dicht bei den Riemchenstreckwerken 2, 2' befindet. Ferner wird das Garnende in dem Halterohr 28 gehaltert, während ein weiter hinten liegendes Teilstück des Garns im Klemmspalt der Walzen der Ansetzwalzenanordnung 22 festgelegt ist und den offenen Spalt zwischen den Ausgangswalzen 3, 3¹ durchgreift, welche in dieser Betriebsphase voneinander abgehoben sind. Dabei ist der Drehsinn der verschiedenen Walzen in Fig. 12A bis 12E für den jeweiligen Betriebszustand mit Pfeilen angedeutet.

Wie Fig. 11 zeigt, wird die zur Unterwalze des Eingangswalzenpaares 1 gehörige Kupplung zum Zeitpunkt 0 betätigt, um die Walzen des Eingangswalzenpaares 1, 1' anzutreiben. Hierdurch wird das Faserbündel F in den aktiven Bereich der Riemchenstreckwerke 2, 2' vorgeschoben und gelangt zu einem Zeitpunkt t. zum Ausgangs-

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walzenpaar 3, 3'. Ehe das Faserbündel F das Ausgangswalzenpaar 3, 3¹ erreicht, beginnen sich die Walzen der Ansetzwalzenanordnung 22 zu einem Zeitpunkt t₁ in Vorwärtsrichtung zu drehen, wodurch die Garnreserve aus dem Halterohr 28 durch die Wirbeldüse 4 abgezogen wird, wie dies in Fig. 12b gezeigt ist.

Zum Zeitpunkt t₁ oder geringfügig später wird die Oberwalze 3¹ des Ausgangswalzenpaares 3, 3' zu einem Zeitpunkt t₂ an die Unterwalze 3 angelegt, so daß das Garnstück nunmehr auch durch das Ausgangswalzenpaar 3, 3' transportiert wird. Da die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen der Ansetzwalzenanordnung 22 und der Ausgangswalzen 3, 3' derart gesteuert werden, daß sie miteinander synchronisiert ,sind, wobei die Abzugsgeschwindigkeit der Ansetzwalzenanordnung 22 beispielsweise geringfügig niedriger sein kann als die Abzugsgeschwindigkeit des Ausgangswalzenpaares 3,. 3¹, damit sich zwischen den beiden Walzenanordnungen eine definierte Überschußspeisung ergibt, erhält man in der Wirbeldüse eine definierte Garnspannung.

Zum Zeitpunkt t~ oder etwas später wird der Wirbeldüse 4 zu einem Zeitpunkt t₃ Druckluft zugeführt, um dort einen Wirbel zu erzeugen, wie dies in Fig.. 12D gezeigt ist.

Dabei wird der Zeitplan derart vorgegeben, daß die vorstehend angesprochenen.Schritte unmittelbar vor Erreichen des Zeitpunkts t. abgeschlossen sind. Das die

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Ausgangswalze 3, 3' erreichende Faserbündel F wird zwischen den Riemchenstreckwerken 2, 2' und dem Ausgangswalzenpaar 3, 3' mit den normalen Verstreckungsverhältnissen verstreckt und vom Ausgangswalzenpaar 3, 3¹ ausgeliefert, wobei es mit dem verbleibenden Garnstück überlappt wird. Das mit dem Garnstück überlappte Faserbündel wird dann sofort in die Wirbeldüse 4 eingeführt und durch den dort bereits gebildeten Wirbel verdreht. Da die Garnspannung im Bereich der Wirbeldüse, wie oben erwähnt, auf einem für den Ansetzvorgang geeigneten Wert gehalten wird, werden das Faserbündel und das Gern in der Wirbeldüse miteinander verflochten; es erfolgt also das Ansetzen.

Während der Endphase beginnt sich die Antriebswalze 20 für den Kops zu einem Zeitpunkt t,- in Vorwärtsrichtung zu drehen (Fig. 11 und 12E). Folglich wird der Kops P beschleunigt, um das Garn aufzunehmen, welches bis zu diesem Zeitpunkt hinter der Ansetzwalzenanordnung 22 schlaff durchhängt. Nach Erreichen der normalen Wickelgeschwindigkeit wird der Kops P von der Antriebswalze 20 auf die Changierwalze 8 übergeben. Gleichzeitig öffnet die Ansetzwalzenanordnung 22 ihren Klemmspalt, während die Abzugswalzen 5, 5' wieder gegeneinander bewegt werden, um das Garn aus der Wirbeldüse 4 abzuziehen. Hiermit sind wieder die normalen Spinnbedingungen erreicht, d.h. der Betriebszustand gemäß Fig. 1 der Zeichnung.

Zur Verringerung des Durchhängens des Garns zwischen der Ansetzwalzenanordnung 22 und der Antriebswalze 20

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während des Wiederanfahrens kann der Zeitpunkt t_ für das Starten der Antriebswalze 20 auf den Zeitpunkt t. zum Starten der Ansetzwalzenanordnung 22 oder sogar auf einen früheren Zeitpunkt gesetzt werden, wie dies in Fig. 11 durch eine strichpunktierte Linie bzw. eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Speziell im letztgenannten Fall ist es wichtig, die Differenz der Übergangszeit bis zum Erreichen der Endgeschwindigkeit für die Ansetzwalzenanordnung 22 einerseits und die Antriebswalze 20 andererseits zu berücksichtigen. Diese Übergangszeit oder Hochfahrzeit t_ ist nämlich für die Antriebswalze 20 länger als die Übergangs- bzw. Hochfahrzeit t_A für die Ansetzwalzenanordnung 22, was mit der Belastung bzw. der Trägheit der anzutreibenden Walzen zusammenhängt. Wenn folglich der Zeitpunkt t₅ so gewählt wird, daß er um das Zeitintervall t_ - t. vor dem Zeitpunkt t.. liegt, dann ergibt sich beim Wiederanfahren kaum ein Durchhängen des Garns.

Bei dem betrachteten Zeitplan muß der Zeitpunkt t₂ für das Anlegen der Oberwalze 3' gegen die Unterwalze 3 des Ausgangswalzenpaares vor dem Zeitpunkt t^ liegen, zu dem das Easerbündel das Ausgangswalzenpaar 3, 3' erreicht. Wenn nämlich der Zeitpunkt t~ später liegt als der Zeitpunkt t., dann kann das Faserbündel von den Ausgangswalzen 3, 3' nicht korrekt verstreckt werden, so daß ein dickeres Faserbündel in die Wirbeldüse 4 eingeführt wird, wodurch der Garnkanal in der Wirbeldüse 4 verstopft wird. Der Zeitpunkt t. für das Starten der Ansetzwalzenanordnung 22 muß etwas vor dem Zeit-

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punkt t liegen oder mit diesem zusammenfallen. Wenn dies nicht der Fall ist, kann das von den Ausgangswalzen 3, 3' angelieferte Garn nicht in die Wirbeldüse 4 eingeführt werden und bleibt vor dieser liegen. Der Zeitpunkt t~ für das Zuführen von Druckluft zu der Wirbeldüse muß dagegen später liegen als der Zeitpunkt t₂· Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, dann wird nämlich das zunächst zurückgelieferte Garnstück durch die in der Wirbeldüse durch den dort erzeugten Wirbel entwickelte Saugkraft sofort aus dem Halterohr 28 herausgezogen, so daß die nachfolgenden Schritte des Ansetzvorganges nicht durchgeführt werden können. Die Zeitpunkte für die einzelnen Schritte des Wiederanfahrvorganges müssen also gemäß folgender Beziehung geordnet sein:

Dieser Zeitplan wird in einem Rechner zum Steuern des AnsetζVorgangs überwacht, und die einzelnen Befehle werden vom Rechner nacheinander entsprechend diesem Zeitplan ausgegeben, um die Antriebseinrichtungen für die verschiedenen Walzen und dergleichen zu betätigen.

Das .Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt 0 für das Starten des Eingangswalzenpaares 1, 1' und dem Zeitpunkt t., zu dem das vordere Ende des Faserbündels das Ausgangswalzenpaar 3, 3' erreicht, ist natürlich

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von der Länge L- der Strecke abhängig, die zwischen dem vorderen Ende des Faserbündels und dem Klemmspalt des Ausgangswalzenpaares 3, 3' liegt sowie von der Umfangsgeschwindigkeit dieser Walzen. Bei einer Streckenlänge L- von 50 mm und einem Haupt-Verstreckungsverhältnis zwischen dem Ausgangswalzenpaar und den. Riemchenstreckwerken von 30 sowie bei einer Umfangsgeschwindigkeit des Ausgangswalzenpaares von 150 m/min beträgt die Dauer des genannten Zeitintervalls etwa 600 ms.

Weiterhin kann die Garnlänge L„,die von der Ansetzwalzenanordnung oder dem Ausgangswalzenpaar vor der Falschdrahterzeugung durch den Wirbel ausgeliefert wird, vorab aufgrund der im Zeitplan aufgeführten Zeitpunkte t., t-, t, und t. berechnet werden. Dementsprechend kann die Garnlänge,die in dem Halterohr 28 als Reserve bereitgestellt werden muß, ebenfalls so bestimmt werden, daß sie der Summe der genannten Garnlänge L₂ und einer Garnlänge L_ entspricht, die mit dem Faserbündel überlappt werden soll. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel betrug die Garnmenge L₂ etwa 200 mm, während die Garnlänge L₃, d.h. die überlappungslänge, · etwa 80 mm betrug.

Wie oben ausgeführt, wird das anzusetzende Garn erfindungsgemäß während des Ansetzvorgangs ständig im Klemmspalt der Walzen der Ansetzwalzenanordnung festgeklemmt. Die im Halterohr oder im Fadenführer zu speichernde Garnlänge bzw. die abzuziehende Garnlänge und die

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Ahzugsgeschwindigkeit für dieselbe können folglich durch entsprechende Steuerung der Umdrehung der Walzen der Ansetzwalzenanordnung exakt gesteuert werden. Da erfindungsgemäß ferner die Fadenspannung des die Wirbeldüse passierenden Garnstücks durch .das Zusammenwirken der Ansetzwalzenanordnung und des Ausgangswalzenpaares während des Wiederanlaufens auf einem für den Ansetzvorgang geeigneten Wert gehalten bzw. auf einen solchen Wert geregelt wird, wird das sich mit dem Garn überlappende Faserbündel mit dem Garn unter einem großen Steigungswinkel ausreichend verdreht. Da die Garn-Abzugsgeschwindigkeit außerdem stets konstant ist, kann die auzuliefernde Garnlänge exakt abgeschätzt werden, so daß die Steuerung nach dem Zeitplan für den Ansetzvorgang selbst dann leicht durchzuführen ist, wenn der Ansetzvorgang innerhalb eines sehr kurzen Zeitintervalls durchgeführt werden muß.

Der Ansetzvorgang wird in der vorliegenden Anmeldung hauptsächlich in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem die Spinneinheit eine (seitlich) verfahrbare Wirbeldüse aufweist. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch nicht auf derartige Spinneinhe^ten beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei Spinneinheiten angewandt werden, wie sie in der JP-OS 53-35 033 beschrieben sind, wo eine fest montierte Wirbeldüse vorgesehen ist, in der schräge Druckluftstrahlen erzeugt werden können, um das Garn von hinten her vom Auslaß der Wirbeldüse zu deren Einlaß durchzufadeln.

Claims

HOEGER, STELLHECH^:T.&:PAR-TNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c D ⁷OOO STUTTGART ι

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Anmelder: KABUSHIKI KAISHA TOYODA JID0SH0KKI SEISAKUSHO 1, Toyoda-cho 2-chome Kariya-shi
Aichi-ken / Japan

Patentansprüche

Verfahren zum Ansetzen eines Garnendes an ein Faserbündel in einer Faserbündelgarn-Spinneinheit mit einer zum Verstrecken des Faserbündels dienenden Streckvorrichtung, die ein Eingangswalzenpaar und ein Ausgangswalzenpaax umfasst, und mit einer Luft-Wirbeldüse zum Drehen eines Faserbündelgarns aus dem verstreckten Faserbündel mit Hilfe eines Luftwirbels, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) man führt das anzusetzende Garnende dem Auslaß der Wirbeldüse zu, indem man das Garnende im Klemmspalt einer beweglichen Ansetzwalzenanordnung festhält;

b) man führt das Garnende von hinten her durch die Wirbeldüse hindurch und zwischen die Walzen des Ausgangswalzenpaares, wobei man die Länge des durch Rückwärtslaufen der Walzen der Ansetzwalzenanordnung zurückgelieferten Garnstücks steuert;

c) man zieht das Garn vom Auslaß der Wirbeldüse bei vorwärtslaufenden Walzen der Ausgangswalzen-

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anordnung ab, wobei man für eine Überlappung des Garns und des Faserbündels im Klemmspalt des Ausgangswalzenpaares der Streckvorrichtung sorgt und die Garnabzugsgeschwindigkeit mit der Liefergeschwindigkeit des Ausgangswalzen·* paares synchronisiert und

c) man erzeugt in der Wirbeldüse einen Wirbel zum Verdrehen der einander überlappenden Teile von Garn und Faserbündel miteinander.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Ansetzen eines Garnendes in einer Faserbündelgarn-Spinneinheit, bei der die Wirbeldüse zwischen einer Spinnposition und einer Einfädelposition beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen den Verfahrensschritten (a) und (b) folgenden Verfahrensschritt durchführt:

a-1 man bewegt die Wirbeldüse aus der Spinnposition, in die Einfädelposition und daß man zwischen den Verfahrensschritten . (b)uund, (c) folgenden Verfahrensschritt durchführt: b-1 man.bewegt die Wirbeldüse in die Spinnposition zurück.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die gegenseitige Lage der Wirbeldüse und der Ansetzwalzenanordnung während des Ansetzvorganges fixiert.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ergebnis der Durchführung des Verfahrensschrittes (b) zur Vorbereitung der nachfolgenden Verfahrensschritte eine vorgegebene Garnlänge bereitstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (c) mit der folgenden Schrittfolge durchgeführt wird:

i) man startet das Eingangswalzenpaar zum Vorwärtslauf, derart, daß das vordere Ende des Faserbündels dem Ausgangswalzenpaar zugeführt wird;

ii) man startet die Walzen der Ansetzwalzenanordnung zum Vorwärtslauf und
iii) man bringt die Walzen des Ausgangswalzenpaares in Kontakt miteinander,

wobei die Schritte (ii) und (iii) ausgeführt werden, ehe das vordere Ende des Faserbündels in Abhängigkeit vom Schritt (i) das Ausgangswalzenpaar erreicht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Durchführung des Verfahrensschrittes (d) folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt ausführt:

e) man treibt eine Walze, welche einen Kops des Faserbündelgarnes drehbar abstützt, zu einer Drehbewegung an.