DE3901488A1 - Wickelmaschine mit reduziertem faden-laufwiderstand und verfahren zur reduzierung des laufwiderstands - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Reduzierung des Laufwi­ derstands von Fäden gemäß Anspruch 10.

Bei Zettel- oder Schärmaschinen werden Fäden mit hohen Geschwindigkeiten im Bereich von z.B. 1000 m/min abgezogen und - je nach Art der Anlage - auf einen Zettelbaum oder direkt auf den Webbaum aufgewickelt. Durch die hohen Faden­ laufgeschwindigkeiten werden einerseits starke Luftströmungen erzeugt, die vom Spulengatter gegen die Wickelmaschine gerichtet sind. Andererseits werden vor allem die Fäden der hintersten Spulenreihen eines Spulengatters, die den längsten Weg zur Wickelstelle zurückzulegen haben, durch Luftreibung stark gebremst. Dies bewirkt vor allem auch ungleiche Faden­ spannung. Konventionell werden deshalb häufig Hilfsmittel, wie z.B. Umschlingungsstangen, eingesetzt, um die von den vorderen Spulenreihen abgezogenen Fäden künstlich auf das erhöhte Niveau der Fadenspannung der von den hinteren Reihen abgezogenen Fäden zu bringen.

Eur Freihaltung des Kamms von Flugstaub ist aus der DE-PS 10 73 973 bereits eine Entstaubungsvorrichtung bekannt, bei welcher der Kamm von unten durch Blasluft gereinigt wird, die von einer Haube über dem Kamm wieder abgesogen und durch Kanäle von oben konzentrisch auf die Mitte des Zettelgatters geblasen wird. Die zirkulierende Luft ist also zunächst rechtwinklig zur Fadenlaufrichtung gerichtet und wird dann von den schnell bewegten Kettfäden umgelenkt und mitgerissen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wickelmaschine bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchen der Laufwiderstand der Fäden auf konstruktiv einfache und an die Betriebsgeschwindigkeit der Wickelmaschine anpaßbare Weise reduziert werden kann. Gleichzeitig soll die Staubabsaugung und Luftreinigung im Bereich der Fadenführung (z.B. auch am Gatter) verbessert werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit einer Wickelma­ schine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.

Durch die Beschleunigung der die Fäden umgebenden Luftschich­ ten bzw. die Erzeugung eines Luftstromes in Fadenlaufrichtung wird ersichtlicherweise die Luftreibung der Fäden reduziert oder sogar fast vermieden. Die Luftströmung im Bereich des Fadenverbands wird dabei nicht nur durch die Fäden selbst, sondern durch die neue Anordnung zur Beschleunigung der Luft erzeugt. Vor allem die Fadenspannung der von den hintersten Spulenreihen abgezogenen Fäden - die gleichzeitig die äußer­ sten Fäden eines Fadenverbands sind - wird dadurch reduziert und der Fadenspannung der Fäden mit kürzerer Abzugstrecke angenähert.

Besonders einfach läßt sich der Luftstrom erzeugen, wenn die Anordnung eine Düse oder Düsen aufweist, deren Austrittsöff­ nungen in Richtung des Fadenlaufs gerichtet sind.

Die Anordnung läßt sich an verschiedene Gatter-Formen anpas­ sen und vor allem auch einfach justieren, wenn eine Mehrzahl von Düsen an einer Düsenhalterung angebracht sind.

Konstruktiv einfach läßt sich die beschleunigte Luft zufüh­ ren, wenn die Düsenhalterung ein von einer Verteilleitung versorgter Düsenbalken ist. Der Abstand der Düsen am Düsen­ balken entspricht dabei dem Abstand der Spulen einer Spulen­ reihe, so daß jeder horizontalen Spulenreihe eines Spulen­ gatters wenigstens eine Düse zugeordnet sein kann.

Besonders zweckmäßig und konstruktiv einfach läßt sich die Erfindung realisieren, wenn die Düsen primär zur Beschleuni­ gung der Luft im Bereich der Fäden vorgesehen ist, die von der hintersten Spulenreihe eines Spulengatters abgezogen werden. Dadurch wird Luft mit der größten Beschleunigung - nämlich am Düsenaustritt - primär auf die Fäden gerichtet, die am weitesten von der Wickelstelle entfernt sind. Außer­ dem kann die Luft bei einer solchen Anordnung an den außen liegenden Fäden einer Schar entlang streichen und dort die Luftreibung reduzieren, wo sie besonders wirksam ist. Die Wirkung der Anordnung läßt sich weiter verbessern, wenn wenigstens eine Absaugeinrichtung zur Staubabsaugung im Bereich der Wickelstelle vorgesehen ist. Dadurch wird die beschleunigte Luft und der von den Fäden transportierte Staub in einer entlang der Fadenschar verlaufenden Luftströmung transportiert und von der Wickelstelle abgesaugt. Außerdem wird die Luftströmung entlang der Fadenstrecke bzw. im Faden­ verband verstärkt und damit die Luftreibung weiter reduziert. Besonders zweckmäßig läßt sich die Absaugeinrichtung dabei realisieren, wenn sie ein Filter zur Reinigung der abgesaug­ ten Luft aufweist und außerdem zur Rückführung der abge­ saugten Luft mit der Anordnung zur Luftbeschleunigung ver­ bunden ist.

Zur Verstärkung des Stroms der beschleunigten Luft kann es dabei vorteilhaft sein, wenn zusätzlich eine Anordnung zum Ansaugen und Beimengen von Frischluft (d.h. zusätzlich ange­ saugter Luft) zur rückgeführten Luft vorgesehen ist. Um das Verfahren optimal an eine Anlage und die jeweils gefahrenen Betriebsgeschwindigkeiten anpassen zu können, ist es vorteil­ haft, wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms in Abhängigkeit von der Fadenlaufgeschwindigkeit steuerbar oder regelbar ist. Eine solche Steuerung läßt sich z.B. durch Regelung von Ventilatoren bzw. Gebläsen oder auf andere Weise durch Luft­ mengen-Regelung in Abhängigkeit von der Betriebsgeschwindig­ keit erreichen. Selbstverständlich ist auch eine Einstellung der Luftgeschwindigkeit von Hand möglich.

Ersichtlicherweise wird vor allem auch durch die Luftzirkula­ tion vom Spulengatter zur Wickelstelle, z.B. zum Zettelkamm bzw. Zettelbaum, auf vorteilhaft einfache Weise erreicht, daß das Gatter von Staubpartikeln freigehalten und der Staub generell kontrolliert in einem Luftstrom geführt und abge­ saugt werden kann.

Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Wickelmaschine, die z.B. nach dem Zettelverfahren arbeitet,

Fig. 2 die Wickelmaschine gemäß Fig. 1 mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Beschleunigung der die Fäden umgebenden Luft, und

Fig. 3 einen Grundriß der Anordnung gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Wickelanlage 1, die als Schär- oder Zet­ telanlage ausgebildet ist. Die Wickelanlage 1 weist ein Spu­ lengatter 2 und z.B. eine Zettelmaschine 3 auf. Die von Spu­ len 4 abgezogenen Fäden 5 passieren jeweils schematisch dar­ gestellte Bremsleisten 6, welche nicht dargestellte Faden­ wächter aufweisen. Die an den Bremsleisten 6 umgelenkten Fäden 5 laufen im Fadenverband 7 zur Zettelmaschine 3. Der Fadenverband 7 wird im einem Zettelkamm 8 geordnet und über eine Meßwalze 9 auf einen Zettelbaum 10 aufgewickelt. Der Wickelvorgang wird durch eine Preßwalze 11 unterstützt. Im Bereich der Zettelmaschine 3 befindet sich etwa in Höhe des Zettelkamms 8 über der Gesamtanlage eine Portalwand 12, an welcher nicht im Detail dargestellte Hilfsmittel, wie z.B. eine verschwenkbare Windschutzscheibe zum Schutz einer Bedie­ nungsperson 15 vor Staub und Zugluft, befestigt sind. Dadurch läßt sich der Spulengatterraum 13 vom Bedienerraum 14 in gewisser Weise trennen.

An der Portalwand 12 ist eine Fanghaube 16 befestigt. Die Fanghaube 16 ist mit einem Ventilator 17 verbunden, welcher aus dem Bereich des Fadenverbandes Staub und Fasern absaugt und über eine Luftleitung 18 an einen Kamin 19 abgibt. In Fig. 2 und 3 ist eine analoge Wickelmaschine gezeigt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht sämtliche Bezugs­ zeichen von Fig. 1 wiederholt sind.

Wie dargestellt, wird die von der Fanghaube 16 und vom Venti­ lator 17 abgesaugte Luft nicht an die Außenatmosphäre abge­ geben, sondern über ein Luftfilter 21 einer Verteilleitung 23 zugeführt. Die Verteilleitung 23 mündet in zwei Düsenbalken 24, die jeweils im Bereich der hintersten Spulenreihe 20 a des Spulengatters 2 angeordnet sind. An der Vorderseite der Düsenbalken 24 sind Düsen 26 derart angeordnet, daß sie Luftstrahlen 25 in Richtung des Fadenlaufs ausblasen und dabei die die Fäden 5 umgebende Luft beschleunigen. Dabei ist pro horizontale Reihe der Spulen 4 jeweils eine Düsenöffnung 6 vorgesehen, so daß jeder der auf der Außenseite des Fadenverbands 7 liegenden Fäden 5 von beschleunigter Luft bestrichen wird. Anstelle der einzelnen Düsen 26 ist es selbstverständlich auch denkbar, eine oder mehrere Schlitz­ düsen vorzusehen, um die gewünschte Beschleunigung der die Fäden 5 umgebenden Luft zu erreichen.

Durch nicht dargestellte Steuereinrichtungen läßt sich die Förderleistung des Ventilators 17 verändern, so daß die Menge und die Geschwindigkeit der aus den Düsen 26 ausströ­ menden Luft an die Abzugsgeschwindigkeit der Fäden 5 ange­ paßt werden kann. Dazu kann es nützlich sein, einen zusätz­ lichen Ventilator 22 vorzusehen, der den Luftdruck in der Verteilleitung 23 und damit die austretenden Luftstrahlen 25 verstärkt. Zur Steuerung von Austrittsmenge und Austrittsge­ schwindigkeit der Luftsstrahlen 25 ist es selbstverständlich auch denkbar, analog Fig. 1 einen Abluft-Kamin 19 vorzusehen und bei geringerem Luftbedarf einen Teil der vom Ventilator 17 geförderten Luft an die Umgebung abblasen zu lassen. Dies läßt sich z.B. auch beim Anfahren oder beim Abstellen der Wickelmaschine nutzen, wenn z.B. der Ventilator zur Luftrei­ nigung noch eine Weile in Betrieb sein soll, jedoch kein Luftaustritt an den Düsen 26 erwünscht ist.

Im Betrieb berücksichtigt die dargestellte Wickelmaschine, daß vor allem die Fäden 5 der hintersten Spulenreihe 2 a - die auch auf der Außenseite des Fadenverbands 7 laufen - besonders durch Luftreibung abgebremst werden. Im Vergleich mit den Fäden 5 der vorderen, insbesondere der vordersten Spulenreihe 20 a ergibt sich eine erhöhte Fadenspannung, die auch noch durch evtl. vorhandene, nicht weiter dargestellte Führungselemente vergrößert werden kann. Die unterschiedli­ che Fadenspannung wirkt sich im Fadenverband 7 bzw. auf dem Zettelbaum 10 nachteilig aus. Bei zu großen Schwankungen ergeben sich Ketten zweiter Wahl oder sogar Ausschuß. Um nun die Fadenspannung im Fadenverband 7 auszugleichen, werden bei konventionellen Anlagen nicht dargestellte Umschlingungs­ stangen für die Fäden 5 vorgesehen. Den Fäden der vorderen Spulenreihen wird dabei mehr Umschlingung gegeben, um diese stärker abzubremsen als die Fäden der hinteren Spulenreihen. Um die Fadenspannungen der verschiedenen Reihen besser aneinander anzugleichen, wird die an sich statische Luft im Bereich der hintersten Spulenreihe 20 a und der angrenzenden Spulenreihen durch die aus den Düsen 26 austretende Luft in Pfeilrichtung A beschleunigt, so daß die Luftreibung der Fäden 5 verkleinert oder aufgehoben wird. Bei entsprechend stark eingestellten Luftstrahlen 25 läßt sich sogar der Fadenlauf in Abzugsrichtung unterstützen. Die Luftströmung in Pfeilrichtung A wird besonders vorteilhaft ergänzt durch die Wirkung der Fanghaube 16, welche den auf die Zettelma­ schine 3 zu gerichteten Luftstrom absaugt. Die beschriebene Luftzirkulation trägt dabei nicht nur zu einer gleichmäßige­ ren Fadenspannung im Fadenverband 7 bei, sondern sie unter­ stützt selbstverständlich auch den Abtransport der von den Spulen 4 und den Fäden 5 abfallenden Faserpartikel über Fang­ haube 16 und Luftfilter 21. Durch die vorteilhafte Zirkula­ tion der abgesaugten Luftmengen über den Ventilator 17, das Luftfilter 21 und die Verteilleitung 23 läßt sich auf vor­ teilhafte Weise Antriebsleistung für die Erzeugung der Luft­ strahlen 25 einsparen; selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, separat die Luft über der Zettelmaschine 3 abzusau­ gen und durch eine unabhängige Anlage zur Erzeugung von Druckluft die Düsenbalken 24 zu speisen. Allerdings ist auch unter dem Gesichtspunkt der Erhaltung der Raumtemperatur die beschriebene Zirkulation über den Luftfilter 21 und die Ver­ teilleitung 23 einer Einführung von Frischluft an die Düsen 24 vorzuziehen.

Selbstverständlich lassen sich zusätzlich zu den Düsen 26 noch weitere Düsen, z.B. von schräg oben und/oder von schräg unten, anbringen, die etwa in Richtung der abgezogenen Fäden 5 ausgerichtet sind und die diese umgebende Luft beschleuni­ gen.

Claims (15)

1. Wickelmaschine, insbesondere Schär- oder Zettelmaschine, bei welcher Fäden (5) mit hoher Geschwindigkeit von Spu­ len (4), insbesondere von einem Spulengatter (2) abgezo­ gen und über eine längere Strecke zu einem Baum geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (17, 23, 24, 26) zur Beschleunigung der die Fäden umgebenden Luft etwa in Richtung der Fadenlaufrichtung vorgesehen ist.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (17, 23, 24, 26) eine Düse oder Düsen (26) aufweist, deren Austrittsöffnungen in Richtung des Fadenlaufs gerichtet sind.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Düsen (26) einstellbar an einer Düsenhalterung (24) angebracht sind.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenhalterung ein von einer Verteilleitung (23) versorgter Düsenbalken (24) ist.

5. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (17, 23, 24, 26) pri­ mär zur Beschleunigung der Luft im Bereich der Fäden (5) vorgesehen ist, die von der hintersten Spulenreihe (20 a) eines Spulengatters (2) abgezogen werden.

6. Wickelmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der Düsen (26) im Bereich der hintersten Spulenreihe (20 a) angeordnet sind.

7. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder horizontalen Spulenreihe eines Spulengatters (2) wenigstens eine Düse (26) zugeordnet ist.

8. Wickelmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Absaugein­ richtung (16, 17) zur Staubabsaugung im Bereich der Wickelstelle vorgesehen ist, welche mit einem Filter (21) verbunden und welche ausserdem zur Rückführung der abge­ saugten Luft mit der Anordnung (17, 23, 24, 26) zur Luft­ beschleunigung verbunden ist.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (22) zum Ansaugen und Beimengen von Frischluft zur rückgeführten Luft vorgesehen ist.

10. Verfahren zur Reduzierung des Laufwiderstands von mit hoher Geschwindigkeit von Spulen (4), insbesondere von einem Spulengatter (2) einer Schär- oder Zettelmaschine abgezogenen Fäden (5), insbesondere zur Anwendung an einer Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens über einen Teil der Fadenstrecke ein Luftstrom in Richtung der Fadenlauf­ richtung erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom im Bereich der Spulen (4) erzeugt und parallel zur Fadenstrecke auf die Wickelstelle hin gerichtet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem und/oder im Bereich der Wickelstelle, insbeson­ dere im Bereich des Zettelkamms (8) bzw. des Zettelbaums (10) wenigstens ein Teil des entlang den Fäden (5) gerichteten Luftstrom abgesaugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der abgesaugten Luft gereinigt, beschleunigt und in Zirkulation wieder auf die Faden­ strecke geblasen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Luftstroms in Abhängigkeit von der Fadenlaufgeschwindigkeit gesteuert und/oder geregelt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch wenigstens einen Ventilator (17) beschleunigt und im Kreislauf von der Absaugstelle zurück zu einer Ausblasstelle geführt wird.