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Die Erfindung betrifft eine Zwirnvorrichtung zur Erzeugung
eines Falschdralls an einem Textilfaserband zwischen dein
Auslaßkalander eines Streckwerks und einer Wickeleinheit mit
einem Spulenwickelschlitten, der sich parallel zur Achse der
sich bildenden Spule hin- und herbewegt und eine aktive
Falschdralleinheit mit einem rotierenden Trichter trägt.
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In der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen
wird der Ausdruck "Faserband" in gleicher Weise verwendet zur
Bezeichnung eines Vorgarns aus Textilfasern oder eines
Faserbands aus Textilfasern oder beliebig eines Aggregats aus
Textilfasern.
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Auf einem Streckwerk, auf dein das Faserband auf Spulen
herkömmlicher Bauart gesammelt wird, wird die Spule erzeugt
durch Wickeln des Faserbands auf eine durch ein oder mehrere
geschlitzte Walzen gedrehte lose Walze mittels einer aktiven
Falschdralleinheit, die dem Faserband Rundheit und
mechanische Festigkeit verleiht und dessen Eigenschaften während des
nachfolgenden Abwickelvorgangs aufrechterhält. Um die Bildung
einer Faserbandkreuzspule zu ermöglichen, wird die aktive
Falschdralleinheit von einem Spulenwickelschlitten getragen,
dem aus einem Querhub eine hin- und hergehende Bewegung
erteilt wird, die im wesentlichen gleich der Länge der
gewünschten Spule ist.
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Es ist bekannt, daß die Zufuhr des Faserbands zwischen der
Auslaßeinheit des Streckwerks, dem "Auslaßkalander", und dem
Wickelsystem so konstant wie möglich gehalten werden muß, und
zwar nicht nur für die Bildung einer regelmäßigen Wicklung,
sondern auch zur gebührenden Beachtung der Tatsache, daß das
Faserband häufig brüchig ist, weil die es bildenden Fasern
kurz sind oder mit verringertein Drallgrad zusammengehalten
werden. Das Wickeln sollte daher sehr regelmäßig ausgeführt
werden und muß mit möglichst gut verdichteten Fasern
ausgeführt werden, damit der gegenseitige Zusammenhalt zwischen
den Fasern kein falsches Strecken der Länge des Faserbands
verursacht, das vom Streckwerkauslaß zum Einlaß des
rotierenden Trichters der aktiven Falschdralleinheit läuft.
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Das Faserband muß der richtigen Wickelspannung unterworfen
werden, was eine Voraussetzung für die Bildung einer
kompakten Spule ist. Diese Wickelspannung sollte aber ausreichend
konstant gehalten werden, damit keine Werte erreicht werden,
bei denen die Abmessung- und Größeneigenschaften des
Faserbands zwischen dem Auslaßpunkt aus dem Kalanderauslaß und dem
Punkt, an dem der Wickelvorgang stattfindet, verändert
werden. Verhältnismäßig hohe Spannungsänderungen können sogar
das Brechen des Faserbands bewirken. Es ist leicht
verständlich, daß ein solches Brechen den Produktionsvorgang
unterbricht und den beaufsichtigenden Arbeiter zwingt, tätig zu
werden. Die Arbeitskosten für diese Notarbeiten stellen einen
beträchtlichen Faktor bei der Berechnung der
Produktionskosten dar.
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Zur Lösung dieser Wickelprobleme wurden in der Vergangenheit
verschiedene Lösungen vorgeschlagen.
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Die US-A-3 670 978 schlägt zum Beispiel vor, das Textilband
innerhalb eines eine Zwischenführung bildenden Rings laufen
zu lassen, der zwischen dem Auslaßpunkt aus dem
Auslaßkalander des Streckwerks und dem Spulenwickelsystem derart
bewegbar angeordnet ist, daß der Gesambetrag der jeweiligen
Abstände des Rings zum Auslaß aus dem Auslaßkalander und zur
Faserbandführung stets konstant bleibt. Mit dem selben
Prinzip wurden ferner verschiedene Systeme vorgeschlagen und
ausgeführt, die zum Beispiel angelenkte Kniehebel oder
dergleichen anwenden, die das gewünschte kinematische System
verwirklichen können. Jedoch haben alle diese Lösungen
Nachteile darin, daß sie das Hin- und Herbewegen von
verhältnismäßig großen Massen erfordern, die bei den mit hohen
Geschwindigkeiten arbeitenden gegenwärtigen Maschinen nicht
angewendet werden können, und zwar nicht nur auf Grund der
zuzuführenden großen Energiemenge und des bei den
verschiedenen Teilen auftretenden hohen Verschleißes, sondern auch
auf Grund der Tatsache, daß Schwingungen und folglich
Ermüdungsbrüche auftreten.
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Die EP-A-O 070 814 gibt auch eine Vorrichtung an, deren
Hauptaufgabe darin besteht, den veränderlichen Abstand
zwischen dem feststehenden Faserbandauslaßpunkt vom
Streckwerk und dem beweglichen Punkt auszugleichen, in dem
das Wickeln des Faserbands auf die Spule stattfindet. Diese
bekannte Vorrichtung enthält in einer Ausführungsform einen
biegsamen Träger in Form eines schraubenförmigen Elements mit
einem Einlaßführungsring stromauf der aktiven
Falschdralleinheit mit rotierendem Trichter. Dieses schraubenförmige
Element ist an seinem einen mit dem Einlaßführungsring
versehenen Ende mittels eines Trägers am Streckwerk befestigt,
während sein Auslaßende am Einlaß des rotierenden Trichters
befestigt ist. Folglich wird das Faserband durch das
schraubenförmige Element auf seiner ganzen Länge zwischen dem
Auslaßkalander des Streckwerks und dem rotierenden Trichter
geführt und auf Grund der Reibungsberührung mit dem
schraubenförmigen Element einem schnellen Verschleiß unterworfen.
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Auch diese bekannte Vorrichtung hat dieselben Nachteile wie
oben erläutert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Zwirnvorrichtung, die die Nachteile der Vorrichtungen nach
dem Stand der Technik vermeidet und in der Lage ist, das den
Auslaßkalander des Streckwerks verlassende Textilfaserband
mit einer wirksamen Bindung und Kompaktheit zwischen den
Fasern zu liefern, bereits bevor es in die aktive
Falschdralleinheit eintritt, um das Faserband vollständig elastisch zu
machen und die erforderliche Spannung auf Grund der
Längendifferenzen während des Wickelvorgangs aushalten zu können.
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Diese und weitere Aufgaben werden durch die Zwirnvorrichtung
der vorliegenden Erfindung gemäß dem kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Da die Zwirnvorrichtung der vorliegenden Erfindung in
einfacher Weise aus einem schraubenförmigen Element besteht, das
nur mit dem Spulenwickelschlitten verbunden ist, hat sie eine
sehr kleine Trägheit, was erforderlich ist, damit keine
wesentliche Belastung auf die aktive Falschdralleinheit
ausgeübt wird, die während ihrer hin- und hergehenden Bewegung vom
Spulenwickelschlitten getragen wird. Somit werden
Schwingungen vermieden und erleidet das Faserband keinen Verschleiß
und keine Beschädigungen.
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Das schraubenförmige Element erteilt dem Faserband einen
Drall, bereits bevor dieses in die aktive Falschdralleinheit
eintritt, und liefert das Faserband mit einer solchen Bindung
und Kompaktheit zwischen den Fasern, daß es vollkommen
elastisch ist und die nötige Spannung aushalten kann, die für
die Ausführung des Kreuzwickelvorgangs auszuüben ist. Im
einzelnen erfüllt das schraubenförmige Element die Aufgabe
des Führens des Bands zum Einlaß des rotierenden Trichters
und versieht gleichzeitig dasselbe Faserband mit einem
Falschdrall in einer zum Auslaßkalander führenden gegebenen
Richtung und führt ferner den ersten Schritt der
Faserbandverdichtung und -abrundung aus, bevor das Faserband in die
aktive Falschdralleinheit eintritt. Wenn das Faserband den
Auslaßkalander mit Hilfe des schraubenförmigen Elements
verläßt, hält der dem Faserband erteilte Drall vorteilhaft
die dasselbe Faserband bildenden Fasern gegenseitig gebunden,
und ermöglicht es, dieses unter Spannung zu setzen, um es
elastisch zu dehnen. Hierdurch wird ein vollkommener
Ausgleich für die Abstandsänderung verwirklicht ohne Gefahr der
Bildung von falschen Verstreckungen. Dank dieser Kombination
und dieser besonderen Anordnung erfolgen der Ausgleich und
das Falschdrallspinnen des Faserbands durch einfache Mittel,
und kann dank dem geringen Gewicht des schraubenförmigen
Elements die Wickelgeschwindigkeit an der Maschine wesentlich
erhöht werden. Die durch die Kombination des spiralförmigen
Elements mit dem rotierenden Trichter gebildete
Gesamtanordnung ist leicht genug, so daß sie bei verschiedenen
Maschinentypen angewendet werden kann, und ist auch sehr billig.
Diese Kombination ermöglicht auch die Verarbeitung von sehr
brüchigen Faserbändern ohne irgendwelche Schwierigkeiten, wie
zum Beispiel von durch kurze Fasern geringer Kohäsion
gebildeten Faserbändern, und ermöglicht in den folgenden
Fällen die Vermeidung von Brüchen und Unterbrechungen der
Kontinuität des Faseraggregats und auch des gegenseitigen
Gleitens der Fasern und daher von Änderungen der
Querschnittsfläche, die die Qualität desselben Faserbands
gefährden.
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Gemäß einer praktischen Ausführungsform hat das
schraubenförmige Element eine im wesentlichen zylindrische Form und
einen Innendurchmesser von gegebener Größe.
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Im folgenden wird eine bevorzugte praktische Ausführungsform
der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
beispielsweise und nicht begrenzend an Hand der einzigen beigefügten
Figur beschrieben.
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Diese Figur ist eine schematische Seitenansicht der
Zwirnvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die stromauf mit
einem Auslaßkalander zusammenarbeitet, durch den das
Faserband das Streckwerk verläßt, und die stromab mit dem
System für das Kreuzwickeln zur Bildung der Spule
zusammenarbeitet, auf der das Faserband gesammelt wird.
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In der einzigen beigefügten Zeichnung bedeuten: 2 einen
schematischen Umriß des Streckwerks; 3 die
Auslaßkalandereinheit, die als Einrichtung zum Fördern des das
Streckwerk 2 verlassenden Faserbands dient; 4 eine Druckwalze
der Auslaßkalandereinheit, die zusammen mit der Walze 5 das
Faserband 6 kontinuierlich aus dem Streckbereich herauszieht;
6 das Textilfaserband, das im wesentlichen durch ein Aggregat
aus einer mehr oder weniger großen Anzahl von Textilfasern
verschiedener Länge gebildet wird; 8 einen Ring mit einem
seitlichen Schlitz, der vorteilhaft vorgesehen ist, um das
Eintreten des Faserbands 6 in den Ring 8 zu ermöglichen.
Dieser Ring hat eine im Umriß kugelförmige Innenfläche, die
in Richtung der Zufuhr des Faserbands 6 konvergiert, das
hierdurch in den Innenraum des Schraubenförmigen Elements 10
geführt wird. 10 ist ein schraubenförmiges Element in der
Form einer Schraubenfeder mit einem Innendurchmesser von
gegebener Größe und mit einer Ganghöhe und Windungszahl, die
von der Spinnmaschine und vom verarbeiteten Material
abhängen. Dieses schraubenförmige Element 10 hat zwei Enden, von
denen das eine am Führungsring 8 und das andere am Halter 12
befestigt werden soll. 12 ist ein Halter, der eine starre
Verbindung des schraubenförmigen Elements 10 mit der aktiven
Falschdralleinheit ermöglicht. 14 ist das Gehäuse der
Falschdralleinheit. 16 ist der rotierende Trichter des
Gehäuses 14, der dem Faserband 6 den Falschdrall erteilt, der
zur Lieferung des Faserbands mit Rundheit und mechanischer
Festigkeit nötig ist, bevor es auf den Umgang der sich
bildenden Spule 30 gesammelt wird. 18 ist die Verbindungs- und
Tragplatte zum Tragen des Gehäuses 14 und zu dessen
Verbindung mit dem sich hin- und herbewegenden Schlitten 20, der so
angetrieben wird, daß er sich parallel zur Achse der sich
bildenden Spule 30 bewegt. 24 ist die Hülse, die längs des
zylindrischen Führungsstabs 22 gleitet, der parallel zur
Achse 34 der Walze 32 angeordnet ist, die die sich bildende
Spule 30 antreibt. 26 ist das flache Bauteil, das den
gesamten Schlitten 20 trägt, der sich mit einem Querhub hin-
und herbewegt, der im wesentlichen gleich der axialen Länge
der gewünschten Spule 30 ist.
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Das den Auslaßkalander 3 verlassende Faserband, Vorgarn oder
Aggregat aus Fasern wird durch den seitlichen Schlitz in den
Führungsring 8 eingeführt und durch das schraubenförmige
Element 10 in den rotierenden Trichter 16 gefördert, um auf
dem Umfang der sich bildenden Spule 30 gesammelt zu werden,
die sich auf der Wickelspindel 28 dreht.
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In der vorliegenden Darstellung wurde eine bevorzugte
praktische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben.
Es sind aber auch andere unterschiedliche praktische
Ausführungsformen möglich. Die Form, die Verhältnisse und die Größe
der Teile können geändert werden. Der das schraubenförmige
Element bildende Draht kann aus unterschiedlichem geeignetem
Material bestehen. Die Verankerungselemente 12 und 18 können
eine unterschiedliche Form haben oder in unterschiedlicher
Weise montiert sein, ohne hierdurch von dem Bereich der
Lösung abzuweichen, wie sie durch die vorliegende Erfindung
gemäß dem beigefügten Patentanspruch vorgeschlagen wird.