DE3531034A1 - Verfahren und vorrichtung zum changieren aufzuspulender garne und faeden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur changierenden Verlegung eines Garnes oder Fadens bzw. Garne oder Fäden beim Aufwinden auf eine Spule und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung insbesondere für schnellaufende und extrem schnell laufende Garne und Fäden.

Erfindungsgemäß wird die über den Spulhub schnell wechselnde Hin- und Rückführung des aufzuspulenden Garnes bzw. Fadens durch kleine Fadenmitnehmer bewirkt, die auf zwei eng nebeneinander geführten, in der Richtung entgegenlaufenden, endlosen Riemen aufgesetzt sind.

Diese kurz vor der Aufwindespule, parallel zu dieser laufenden beiden endlosen Riemen sind so geführt, daß sie sich von der Spulhubmitte ausgehend um das Höhenmaß verkreuzen, wie die auf den beiden Riemen aufgesetzten Fadenmitnehmer das Garn bzw. den Faden im Höhenabstand zur Riemenoberfläche führen. Dabei befinden sich auf jedem der beiden endlosen Riemen zwei Fadenmitnehmer, die so positioniert sind, daß sich jeweils vor und nach jedem Fadenmitnehmer die maßlich genau doppelte Hublänge als Leerstrecke befindet. Diese auf den gegenläufig schnell laufenden Riemen aufgesetzten Fadenmitnehmer führen das Garn bzw. den Faden über den Spulhub, wobei jeweils am Hubende vom Fadenmitnehmer des rücklaufenden Riemens das Garn bzw. der Faden übernommen wird. Die schnelle und sichere Übergabe des Fadens, insbesondere die Aushebung aus dem jeweils den Faden führenden Fadenmitnehmer wird durch Aushebescheiben bewirkt die sich an den Riemenleitrollen befinden. Diese Aushebescheiben sind in ihrem Durchmesser gegenüber den Riemenleitrollen größer und weisen somit eine höhere Umfangsgeschwindigkeit auf. Der Antrieb der beiden gegenläufigen endlosen Riemen z. B. Zahnriemen mit den aufgesetzten Fadenmitnehmern kann erfindungsgemäß durch Antriebsscheiben, die gleichzeitig wiederum Riemenumlenkscheiben sind und die z. B. unterhalb der am Spulhub entlang geführten Riemen gelagert sind, erfolgen. Der Antrieb selbst kann sowohl als Einzelantrieb, wie auch als für mehrere solche Vorrichtungen gemeinsamer Antrieb ausgebildet sein.

Zur höhengenauen Durchführung des Garnes bzw. Fadens durch die erfindungsgemäße Changiervorrichtung können entsprechende Leisten bzw. Stäbe oder dgl. den beiden endlosen Riemen vor- und nachgeordnet sein, wobei die oberen Leisten oder z. B. Stäbe oder Rollen als abschwenkbares Deckelteil ausgebildet sein können. Den unteren Leisten, Stäben oder Rollen kann eine entsprechende Riemenverkleidung angeschlossen sein. Der einzuziehende Faden braucht somit nur in die geöffnete Changiervorrichtung eingelegt d. h. einfach durch diese gezogen werden. Dabei muß der Faden weder eingefädelt noch sonstwie festgelegt werden; beim Anlauf der Changiervorrichtung wird das Garn bzw. der Faden sofort zur Hin- und Rückführung zwangsläufig mitgenommen.

Zur Erzielung einer ein- oder beidseitigen konischen Spulenform kann sich die Riemenführung der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung in Abstimmung mit der Spulendurchmesser- Vergrößerung - z. B. gesteuert durch die Spulenhalterung - in der Hublänge verkürzen. Dabei werden die Riemenleitrollen um ein geringes Maß nach innen bewegt, wobei sich gleichzeitig die Riemenlängen elastisch verkürzen.

Zum Aufspulen von Garnen und Fäden, Drähten oder dgl. auf Spulen werden diese in der Regel durch sogenannte Changiervorrichtungen quer zur Fadenlaufrichtung hin und hergeführt. Für diese Bewegungsvorgänge, im Weiteren Changierung genannt, sind bereits eine Vielzahl verschiedener technischer Einrichtungen bekannt.

Die Garne/Fäden können z. B. durch sogenannte Spulzylinder bzw. Spultrommeln hin und hergeführt werden. Dabei wird das Garn bzw. der Faden in eingearbeiteten Nuten oder Rillen geführt. Es sind auch Spulzylinder bekannt, bei denen vermittels der eingefräßten Nut ein Fadenführer geführt wird. Bekannt sind auch Changiervorrichtungen, bei denen die Hin- und Herführung des Garnes bzw. des Fadens durch sogenannte Leitscheiben in Ein- oder Mehrzahl erfolgt. Darüberhinaus sind Changiervorrichtungen bekannt geworden, bei denen der im schnellen Wechsel hin- und herzubewegende Faden mittels eines Fadenführers, der durch einen oder mehrere Riemen angetrieben wird, verlegt wird. Bei solchen bekannten Vorrichtungen wird z. B. durch zwei gegenläufige Riemen entweder ein für alle Bewegungen wirksamer Fadenführer angetrieben oder die Riementeile sind selbst für die Changierung eingesetzt, wobei wie bekannt nach jeder Hin- und Herbewegung eine Übergabe des Fadens an der Hub-Umkehrstelle erfolgt. Diese durch Riementrieb bis jetzt bekannten Changiervorrichtungen sind jedoch sämtlich nicht geeignet höhere, d. h. schnellere Fadendurchlaufgeschwindigkeiten zu übernehmen, da bei diesen bis jetzt bekannten Vorrichtungen entweder die Masse des anzutreibenden Fadenführers selbst zu groß ist, oder andernfalls die sichere Fadenübergabe und damit die sofortige Rückführung des Fadens im Spulhub nicht gesichert verläuft. Dabei besteht bei diesen bis jetzt bekannten Changiervorrichtungen mit schneller Fadenübergabe an den Umkehrungen das große Problem, daß der Faden durch die scherenartig arbeitenden Teile eingeklemmt, ja sogar abgeschnitten wird.

Diese, bis jetzt bekannten Changiervorrichtungen sind in ihrer Verlegegeschwindigkeit begrenzt; ein Umstand, der sich zwangsläufig durch das Problem der anzutreibenden Massen und durch die leidliche Tatsache der sich immer wiederholenden Stillsetzung und richtungsumkehrenden Wiederingangsetzung der Fadenführerteile ergibt. Trotz einer Massenverkleinerung der zu bewegenden Fadenführerteile und einer optimalen Schmierung können solche Fadenverlegeeinrichtungen nicht beliebig schnell laufen. Bei der Anwendung sogenannter Leitscheiben (Herzscheiben) für die Fadenchangierung müssen diese schwergewichtigen Teile einerseits in hohe Umdrehungszahlen versetzt werden, andererseits wird dabei der zu verlegende Faden bzw. das Garn quer über die mit hoher Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Scheibenränder gezogen.

Auch die bis jetzt bekannten Changiervorrichtungen, bei denen das Garn bzw. der Faden durch Riementriebe verlegt wird, sind in ihrer Funktion nicht oder nur beschränkt brauchbar. Wenn mit dem oder den Riemen ein Fadenführer angetrieben wird, begrenzt auch hierbei dessen Massenträgheit die Hubzahl je Zeiteinheit. Bekanntgewordene Fadenverlegungen, bei denen die Fadenmitnehmer mit dem Riemen fest verbunden sind, konnten bisher wegen der nicht sicheren Fadenübergabe und wegen der Verletzungsgefahr des Garnes bzw. Fadens an den Hubenden in der Praxis nicht Eingang finden.

Aus allen diesen vorgenannten Gründen sind bis jetzt einer weiteren Steigerung der je Zeiteinheit möglichen Hubzahl bei der Aufspulung von Garnen und Fäden Grenzen gesetzt; wiewohl für verschiedene Techniken und Verfahren höhere Fadenverlegegeschwindigkeiten erwünscht wären. Z. B. bestimmt bei der Spinnfaden-Herstellung bis jetzt die mögliche Verlegegeschwindigkeit der Aufspulung verstreckter Fäden die Produktionsgeschwindigkeit; d. h. mit einer schnelleren Fadenverlegung könnte die gesamte Spinnanlage schneller produzieren.

Gegenstand der Erfindung ist ein Fadenverlegeverfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zur changierenden Fadenverlegung beim Aufspulen eines oder mehrerer Garne, Fäden oder dergleichen auf eine Spule.

Bei der Changiervorrichtung gemäß der Erfindung wird das über den Spulhub zu verlegende Garn bzw. der Faden durch kleine Fadenmitnehmerstifte, die auf zwei eng nebeneinander laufenden endlosen Riemen genau positioniert gesetzt sind, geführt, wobei die beiden Riemen in entgegengesetzter Richtung laufen. Diese kurz vor der Aufwindespule und paralell zu dieser laufenden beiden endlosen Riemen z. B. Zahnriemen sind so geführt, daß sie sich von der Spulhubmitte ausgehend nach außen zu den Spulhubenden um genau das Höhenmaß verkreuzen, wie die auf den Riemen aufgesetzten Fadenmitnehmer das Garn bzw. den Faden im Höhenabstand zur Riemenoberfläche führen.

Erfindungsgemäß befinden sich auf jedem der beiden endlosen Riemen je zwei Fadenmitnehmer, die so auf der Riemenoberseite positioniert sind, daß vor und nach jedem Fadenmitnehmer die genau doppelte Strecke des Spulhubes frei ist. Somit weist jeder der beiden endlosen Riemen, z. B. Zahnriemen eine Außenlänge auf, die genau viermal der Spulhublänge entspricht.

Diese paralell und in unmittelbarer Nähe vor der Aufwindespule gelagerten beiden Riemen werden durch je zwei Riemenleitrollen geführt. Die Wegführung der übrigen Riementeile erfolgt vorteilhafterweise nach unten, wo sie über eine oder mehrere Riemenumlenkscheiben geführt werden. Mit besonderem Vorteil befinden sich in der Mitte unterhalb der Riemenleitrollen entsprechend größere Riemenumlenkscheiben, die zugleich als Antriebsscheiben für die Riemen wirken können.

Durch diese Riemenführung bleiben die Fadenmitnehmer immer auf der Riemenaußenseite laufend. Wenn z. B. aus Platzgründen die beiden Riemen öfter umgelenkt werden, sind die Riemenleitrollen, die die Riemen mit der Außenseite anliegend führen an ihren Laufflächen entsprechend ausgespart d. h. mit je einer solchen Rille versehen, daß die Fadenmitnehmer darin eintauchen können. Die auf den Riemenoberseiten fest aufgesetzten Fadenmitnehmer sind z. B. abgesetzte Stifte, wobei jeder Stift ein in seiner Höhe genau bestimmtes verstärktes Sockelteil aufweist, an das sich nach oben der eigentliche Führungsstift anschließt. Diese Fadenmitnehmer können mit dem Riemen z. B. durch Verschrauben oder Einvulkanisieren fest verbunden sein; sie können auch als einfach zu tauschende Aufsetzteile auf den Riemen gesetzt sein. Sie können auch in entsprechenden kleinen Bohrungen oder Schlitzen im Riemen befestigt sein. Diese Fadenmitnehmer sind zumindest in ihrem oberen, den Faden führenden Teil aus oberflächenhartem Material z. B. Titan, Sinterkorund usw; sie können auch entsprechend vergütet z. B. hartverchromt sein.

Für die schnelle und sichere Übergabe des Garnes bzw. Fadens am Hubende d. h. die dort erfolgende schnelle und sichere Aushebung des Fadens aus dem jeweiligen Fadenmitnehmer sind erfindungsgemäß auf die jeweiligen Riemenleitrollen beidseitig Scheiben aufgesetzt, deren Durchmesser größer ist, als der Riemenleitrollen-Durchmesser. Diese so vergrößerten Scheibendurchmesser der mit den Riemenleitrollen fest verbundenen sogenannten Aushebescheiben weisen somit auch größere Umfangsgeschwindigkeiten als die Riemenleitrollen selbst auf und bewirken damit erfindungsgemäß, daß sie den jeweils vom Fadenmitnahmestift geführt ankommenden Faden sicher hochführen und damit aus dem Fadenmitnahmestift ausheben. Zur sofortigen und sicheren Aushebung des Garnes bzw. Fadens können diese Aushebescheiben an ihrem Umfang entsprechend ausgebildet sein. Sie können z. B. rauhverchromt oder mit einem Kunststoff- oder Gummiüberzug versehen sein.

Durch den entsprechend triebgesteuerten Lauf des Gegenriemens wird das Garn bzw. der Faden nach dem Ausheben sofort von dem Fadenmitnahmestift des anderen, gegenläufigen Riemens erfaßt und zur anderen Hubseite geführt. Dieser Wechsel der Fadenverlegerichtung erfolgt somit gemäß der Erfindung ohne irgendwelchen Stillstand des Fadens und somit ohne jede vermehrte Fadenablage an den Hubumkehrstellen, ein Umstand, der für die Spulung einwandfrei zylindrischer Spulen von außerordentlicher Bedeutung ist.

Der Antrieb der beiden gegenläufigen Riemen, z. B. Zahnriemen, mit den aufgesetzten Fadenmitnehmern erfolgt gemäß der Erfindung vornehmlich durch die zwischen den Riemenleitscheiben in der Regel unter diesen gelagerten, im Durchmesser z. B. größeren Umlenk- bzw. Antriebsscheiben.

Der Antrieb selbst kann gemäß der Erfindung sowohl durch motorischen Einzelantrieb, wie auch durch einen, für mehrere solche Changiervorrichtungen gemeinsamen Antrieb erfolgen.

Zur höhengenauen Ein- und Hindurchführung des Garnes bzw. Fadens durch die erfindungsgemäße Changiervorrichtung können den beiden endlosen Riemen entsprechende feststehende Leisten, Stäbe oder dgl. auf beiden Seiten unten und oben vorgesetzt sein, wobei die oberen Leisten, Stäbe usw. als abschwenkbares Deckelteil ausgebildet sein können, während den unteren Teilen sich eine entsprechende Riemenverkleidung anschließen kann.

Das einzuziehende Garn bzw. der Faden brauchen somit nur in die geöffnete Changiervorrichtung eingelegt d. h. einfach durch diese gezogen zu werden, ohne sie dabei in irgendwelche Teile einfädeln zu müssen. Beim Anlauf der Changiervorrichtung wird das Garn bzw. der Faden sofort von dem jeweiligen Fadenmitnahmestift erfaßt und über den Hub geführt.

Zur Spulung von einseitig oder beidseitig konischen Spulen können die beiden, den Hub begrenzenden Riemenleitrollen in geringem Maße nach innen geführt werden, eine Bewegung, die z. B. durch die Spulenhalterung gesteuert wird. In diesem Falle verkürzen sich die Riemenlängen elastisch.

Die erfindungsgemäße Changiervorrichtung kann gegebenenfalls auch für mehrere nebeneinander angeordnete Aufspulstellen eingesetzt werden; d. h. die beiden Riemen und in Gleichem die entsprechend auf diesen gesetzten Fadenmitnehmer sind in der Länge bzw. ihrer Anzahl entsprechend vermehrt.

Die erfindungsgemäße Changiervorrichtung weist eine Reihe erheblicher Vorteile auf.

Neben der problemlosen hohen Hubleistung zeichnet sich die erfindungsgemäße Changiervorrichtung durch einen nur sehr geringen Energieaufwand aus, da keinerlei größere Massen bewegt werden müssen und insbesondere keine regelmäßige schnelle Richtungsumkehrung bewegter Teile erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung ist die geringe Geräuschbildung, da erfindungsgemäß nur zwei endlose Riemen über entsprechend leicht gelagerte Rollen geführt werden. Von besonderem Vorteil ist die einfache und somit wartungsarme und betriebssichere Wirkungsweise und der unkomplizierte und somit betriebssichere Aufbau der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung, da sich zu deren Funktion nur einige leicht gelagerte Rollen und zwei Riementeile bewegen.

Die Erfindung ist den Fig. 1 bis 5 schematisch dargestellt.

In Fig. 1 sind die beiden gegeneinander laufenden endlosen Riemen (2) und (5), geführt durch die Riemenleitrollen (3)/(4 a) und (6)/(7 a) dargestellt. Dabei ist der auf dem vorderen Riemen (2) dargestellte Fadenmitnehmer (1) oben und führt den Faden (F) von links nach rechts über den Spulhub, während der Fadenmitnehmer (8) sich auf der Unterseite des Riemens (5) befindet. Jeweils auf der riemenablaufenden Seite sind auf den Riemenleitrollen (4 a) und (7 a) beidseitig die Aushebescheiben (4 b) und (7 b) aufgesetzt, die gegenüber den Riemenleitrollen (4 a) und (7 a) größere Durchmesser und damit höhere Umfangsgeschwindigkeiten als die Riemenleitrollen (4 a) und (7 a) aufweisen.

In Fig. 2 ist schematisch der Fadenmitnehmer (1) auf dem Riemen (2) dargestellt, wobei der Sockel des Fadenmitnehmers (1) den Faden (F) genau in Abstand des Maßes (m) über der Oberseite des Riemens (2) führt. Erfindungsgemäß werden die beiden Riemen (2) und (5), wie dargestellt, durch die Riemenleitrollen (3)/(4 a) und (6)/(7 a), von der Spulhubmitte ausgehend, so verkreuzt geführt, daß sie über der jeweiligen Riemenleitrolle, d. h. am jeweiligen Ende des Spulhubes im genauen Höhenabstand (m) zueinander laufen.

Fig. 3 zeigt in Seitenansicht die beiden Fadenmitnehmer (1) und (8), aufgesetzt auf die Riemen (2) und (5), wobei die beiden Aushebescheiben (4 b) auf der Riemenleitrolle (4 a) den Faden (F) aus dem Fadenmitnehmer (1) ausgehoben und dem entgegenlaufenden Fadenmitnehmer (8) auf dem Riemen (5) übergeben haben.

In Fig. 4 ist der sogenannte Aushebevorgang des Fadens (F) durch die auf der Riemenleitrolle (4 a) beidseitig angesetzten Aushebescheiben (4 b) dargestellt. Die Gesamthöhe der Fadenmitnehmer (1) und (8) entspricht z. B. und wie dargestellt dem Maß, um das die Aushebescheiben (4 b) und (7 b) die Riemenleitrollen (4 a) und (7 a) überragen.

Fig. 5 zeigt den zyklusmäßigen Ablauf der Fadenmitnehmer (1) und (8) auf, wobei (h) die Hubstrecke ist.

Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht gezogene Druckschriften:
DT PS 27 23 349
Dt AS 17 10 077
DT OE 21 02 615
DT OE 21 56 172
DT AS 15 60 467
USA PS 33 33 782
USA PS 34 91 962
USA PS 34 89 359

Claims (5)

1. Verfahren und Vorrichtung zum Changieren aufzuspulender Garne und Fäden dadurch gekennzeichnet, daß die über den Spulhub schnell wechselnde Hin- und Rückführung des aufzuspulenden Garnes bzw. Fadens (F) durch kleine Fadenmitnehmer (1) u. (8), die auf zwei eng nebeneinander, in der Richtung entgegenlaufenden, endlosen Riemen (2) u. (5) gesetzt sind, bewirkt wird, und daß dabei die beiden Riemen (2) u. (5) um das Höhenmaß verkreuzt geführt sind, wie die Fadenmitnehmer (1) u. (8) das Garn bzw. den Faden (F) im Höhenabstand zur Oberfläche der Riemen (2) u. (5) führen, und wobei auf jedem der beiden Riemen (2) u. (5) je zwei Fadenmitnehmer (1) u. (8) so gesetzt sind, daß vor und nach jedem Fadenmitnehmer (1) u. (8) die genau doppelte Hublänge als Leerstrecke frei ist, und daß die Garn- bzw. Fadenübergabe an den Spulhubenden durch Aushebescheiben (4 b) u. (7 b), die mit vergrößertem Durchmesser auf die Riemenleitrollen (4 a) u. (7 a) gesetzt sind, bewirkt wird.

2. Verfahren und Vorrichtung zum Changieren aufzuspulender Garne und Fäden nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden endlosen Riemen (2) u. (5) z. B. Zahnriemen sind, die durch nachgeordnete Umlenkscheiben, die gleichzeitig Antriebsscheiben sein können, geführt werden, und daß der Antrieb durch Einzelantrieb oder für mehrere Changiervorrichtungen gemeinsam erfolgen kann.

3. Verfahren und Vorrichtung zum Changieren aufzuspulender Garne und Fäden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur höhengenauen Durchführung des Garnes bzw. Fadens (F) durch die Changiervorrichtung den beiden Riemen (2) u. (5) Leisten, Stäbe oder andere, nicht dargestellte Längsteile vor- u. nachgesetzt sind, wobei die oberen Längsteile als abschwenkbares Deckelteil ausgebildet sein können und den unteren Längsteilen ein Riemenverkleidungsschutz angeschlossen sein kann.

4. Verfahren und Vorrichtung zum Changieren aufzuspulender Garne und Fäden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Spulung ein- oder beidseitig konischer Spulen die Riemenleitrollen (3 u. 4 a) und (6 u. 7 a) nach innen verschieben, wobei sich die endlosen Riemen (2) u. (5) elastisch verkürzen.

5. Verfahren und Vorrichtung zum Changieren aufzuspulender Garne und Fäden nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Changiervorrichtung sowohl für einzelne Aufspulungen, wie auch für mehrere nebeneinander angeordnete Aufspulungen eingesetzt werden kann, mit der Sonderheit, daß für mehrere Spulhübe nebeneinander entsprechend längere Riemen (2) u. (5) mit entsprechend vermehrten Fadenmitnehmern (1) u. (8) eingesetzt werden.