DE4125310A1 - Verfahren zum herstellen einer kreuzspule aus falschgezwirntem garn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Spule von falschgezwirntem Synthesegarn.

Aus der Deutschen Patentschrift 33 24 243 (IP-1294) ist es bekannt, eine Falschzwirnmaschine durch Antreiben eines ersten Lieferwerkes, Abziehen eines Garnes von einem Vorrat und Einführen des Garnes in eine Texurierzone, Betreiben der Falschzwirnvorrichtung, Herausführen des Garnes aus der Texturierzone und Traversieren und Aufwickeln des Garnes in eine Packung über unabhängig voneinander steuerbare Elektro­ motoren zu betreiben. Mit einer solchen Maschine ist es möglich, die Laufgeschwindigkeit der Motoren unabhängig voneinander einzustellen und die Aufwickelgeschwindigkeit während eines Aufwickelvorganges unabhängig von den Liefer­ geschwindigkeiten des ersten und zweiten Lieferwerkes zu ändern.

Auf die Art ist es möglich, die Dichte der gewickelten Spule so zu steuern, daß sie einen bestimmten Wert annimmt, bzw. den Wert der Dichte während des Aufwickelns der Spule zu verändern.

In einer anhängigen Anmeldung (Bag. 1722) wird ein Verfahren zur Falschzwirntexturierung und Aufwicklung eines Garnes auf Spulen offenbart, bei dem die Länge des aufzuwickelnden Garnes vorweg bestimmt wird. Dieses Verfahren ermöglicht es unter anderem, die Aufwickelgeschwindigkeit während des Betriebes zu verändern.

Es ist Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung, das bekannte Verfahren weiterhin zu verbessern und ein Verfahren an­ zugeben, bei dem die Aufwickelgeschwindigkeit unabhängig von einem ersten und zweiten Lieferwerk sowie von einem Falsch­ zwirngerät und anderen Garnfördervorrichtungen gesteuert werden kann.

Weiters liegt der Erfindung als Aufgabe ein Verfahren zugrunde, mit dem es möglich ist, die Aufwickelgeschwindig­ keit gemäß erwünschten Garnqualitäten bzw. -eigenschaften einzustellen.

Des weiteren soll mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, das die Herstellung einer Garnspule möglich macht, die über ihren gesamten Durchmesser eine gesteuerte Dichte aufweist.

Auch soll die Erfindung ein Verfahren bereitstellen, in dem die Dichte einer Garnspule über ihren gesamten Durchmesser so gesteuert werden kann, daß das auf ihr aufgewickelte Garn einem Einfärbvorgang unterzogen werden kann.

Schließlich soll mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, das einen konstanten Kreuzungswinkel bei sich verändernden Geschwindigkeiten einhält.

Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen beschriebe­ nen Verfahren gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Falschzwirnmaschine mit voneinander unabhängigen Antrieben für die erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtungen;

Fig. 2 ein Diagramm, in dem die Laufgeschwindigkeiten der Lieferwerke, Traversiervorrichtungen und Aufwickel­ vorrichtungen der in Fig. 1 gezeigten Maschine veranschaulicht sind; und

Fig. 3 ein Diagramm einer anderen Ansteuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine Falschzwirnmaschine der in Fig. 1 gezeigten Art besteht üblicherweise aus einer Vielzahl von Arbeitsstellen, von denen hier nur einige gezeigt sind. Jede dieser Arbeitsstel­ len dient dem Falschzwirnen eines von einem Lieferwerk 1 über einen Fadenführer 19 von einem Vorrat 17 abgezogenen endlosen synthetischen Garns 18. Nach dem Lieferwerk 1 läuft das Garn in eine Texturierzone. Diese Zone besteht unter anderem aus einer Heizschiene 2, über welche das Garn fortlaufend auf über 200°C erhitzt werden kann, einer Kühlschiene 3, die das Garn wieder auf unter 100°C abkühlt und einem Friktions­ falschzwirner 4, in dem das Garn falschgezwirnt, fixiert und zurückgezwirnt wird, so daß es schließlich die erwünschte mit Kräuselungen, Krümmungen und Schlaufen versehene Struktur aufweist.

Geeignete Friktionsfalschzwirner sind z. B. aus den amerikani­ schen Patenten, 40 12 897, 41 44 700 41 44 701, 41 45 871 und 43 39 915 bekannt.

Das gekräuselte Garn wird durch ein Lieferwerk 5 aus der Texturierzone entnommen. Das Lieferwerk 5 läuft mit einer höheren Geschwindigkeit als das Lieferwerk 1, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, auf der Spule 17 ein vororientiertes Garn (POY) aufzuwickeln.

Nachdem es das Lieferwerk 5 durchlaufen hat, kann das Garn 18 zwecks Festigung seiner Kräuselung einer zweiten Heizvorrich­ tung ausgesetzt werden. Diese zweite Heizvorrichtung ist in Fig. 1 deswegen nicht abgebildet, weil das mit der gezeigten Vorrichtung herzustellende Garn von hoher Elastizität sein soll. Das Garn wird von dem Lieferwerk 5, einen aus einer Traversiervorrichtung 7, einer Antriebsrolle 8 und einer Aufwickelspule 9 bestehenden Aufwickelvorrichtung 6 zuge­ führt. Die Rolle 8 ist eine Reibrolle oder -walze, die am Umfang der Spule 9 anliegt, die an einem frei verschwenkbaren Spulenhalter (nicht dargestellt) geführt wird. Die Umfangsge­ schwindigkeit der Friktionsrolle 8 ist geringer als die Liefergeschwindigkeit des Lieferwerkes 5, und bestimmt die sich aus der geometrischen Summe der Umfangsgeschwindigkeit der Reibrolle 8 und der Traversiergeschwindigkeit zusammen­ setzende Aufwickelgeschwindigkeit. Die Traversiervorrichtung besteht aus einer mit einem Gewindegang versehenen Walze und einem von der Walze geführten Fadenführer. Die Lieferwerke 1 und 5 werden von Elektromotoren 14 über eine beispielsweise aus Zahnrädern oder Zahnriemen bestehen­ den Transmission 13 angetrieben. Durch entsprechendes Einstellen des Übersetzungsverhältnisses läßt sich die Geschwindigkeit des Lieferwerkes 1 bezüglich der Geschwindig­ keit des Lieferwerkes 5 so regeln, daß sich ein erwünschtes Garn-Abzugsverhältnis ergibt. Durch Einstellen der Lauf­ geschwindigkeit des Motors 14 lassen sich die Geschwindig­ keit, mit der das Garn 18 von der Vorratsspule 17 abgezogen wird und die Liefergeschwindigkeit des Lieferwerkes 5 vorgeben.

Die Friktionsfalschzwirner 4 werden über eine Triebwelle 15 von einem oder mehreren Elektromotoren 10 angetrieben. Die Aufwickelvorrichtung 6 ist mit zwei Antrieben, nämlich Elektromotoren 11 und 12, versehen. Der Elektromotor 11 treibt die die Traversierführung bewegende Kehrgewindewalze 7. Der Elektromotor 12 treibt über eine Welle 16 die Reibrollen 8, die zum Antreiben der Spulen 9 an deren Umfang anliegen. Zum Steuern der Laufgeschwindigkeiten der Motoren 10, 11, 12 und 14 ist eine Steuervorrichtung 20 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 20 umfaßt eine Zeitmeßvorrichtung, sowie Vorrichtungen zur Eingabe und Speicherung von Sollwerten für die Liefergeschwindigkeiten der Lieferwerke 1 und 5, die Falschdrallgeschwindigkeit des Falschzwirners 4 und die Durchschnittsgeschwindigkeit der Aufwickelvorrichtung 6 (Traversiergeschwindigkeit der Kehrgewindewalze 7 und Durchschnittsgeschwindigkeit der Reibrolle 8) sowie für die Dauer des Aufwickelvorgangs.

Die gespeicherte Durchschnittsgeschwindigkeit der Aufwickel­ vorrichtung 6 wird über eine Leitung 21 in eine Aufwik­ kelsteuervorrichtung 22 eingegeben. Die Steuervorrichtung 22 umfaßt Mittel zum Eingeben und Speichern der Anzahl der im Speicher 20 gespeicherten Intervalle, in die der Aufwickel­ vorgang unterteilt ist, der Länge eines jeden Intervalls und der in Prozenten die Geschwindigkeit des Lieferwerkes 5 ausgedrückten Sollgeschwindigkeiten der Reibwalze 8 am Anfang und am Ende eines jeden Intervalls. Für den Fall, daß der Garnwinkel des Wickels gleichbleibend sein soll, ist auch das Übersetzungsverhältnis zwischen den Motoren 11 und 12 gespeichert, ansonsten die Traversiergeschwindigkeit.

Fig. 2 stellt beispielsweise dar, wie die Geschwindigkeiten während eines Aufwickelvorgangs verändert werden. Zunächst wird die Länge des Aufwickelvorgangs auf 110 Minuten eingestellt. Dieser Wert wird in der Speichervorrichtung 20 gespeichert. Danach wird der Aufwickelvorgang in zehn Intervalle unterteilt. Diese Zahl wird in dem Speicher 22 gespeichert. Außerdem werden die Geschwindigkeiten der Lieferwerke 1 und der Falschzwirnvorrichtung 4, sowie die auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnisses der Transmission 13 errechnete Geschwindigkeit des Lieferwerkes 5 in dem Speicher 20 gespeichert.

Die Arbeitsgeschwindigkeit des Lieferwerks 5 wird über eine Leitung 21 in den Speicher 22 eingegeben.

Auch die im Vergleich zu den oben angeführten Geschwindig­ keiten wesentlich geringeren Doffergeschwindigkeiten werden in den Speicher 20 eingegeben.

In dem Speicher 22 ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem vorgegebenen Wert der Arbeitsgeschwindigkeit des Lieferwerks 5 und des die Reibrolle 8 treibenden Motors 12 gespeichert. Des weiteren ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 12 und dem die Kehrgewindewalze der Traversiervorrichtung 7 treibenden Motor 11 für den Fall eingegeben, daß der Überkreuzungswinkel des Garnes konstant gehalten werden soll; anderenfalls wird die Geschwindigkeit des Motors 11 in dem Speicher 22 gespeichert.

In Fig. 2 ist die Arbeitsgeschwindigkeit des Lieferwerkes 5 mit 100% aufgegeben. Die der Reibrolle 8 vorgegebene Aufwickelgeschwindigkeit liegt am Anfang des Aufwickelvor­ gangs bei 90% und am Ende des ersten Intervalls bei 86% der Arbeitsgeschwindigkeit der Lieferwerke 5. Während des zweiten Intervalls, dessen Länge auf einen gewünschten Wert einge­ stellt wird, verändert sich die Geschwindigkeit der Reibrolle 8 nicht. Am Ende des dritten, auf eine kurze Dauer einge­ stellten Intervalls, liegt die Geschwindigkeit der Reibrolle 8 bei etwa 88%, etc. Um einen Aufwickelvorgang anzufangen, werden die Doffergeschwindigkeiten auf die Arbeitsgeschwin­ digkeiten erhöht.

Der Rechner errechnet und steuert die Geschwindigkeit der Reibrollen, daß sie sich während eines jeden Intervalls erhöhen oder vermindern, und zwar so, daß die Istgeschwindig­ keiten am Anfang und am Ende eines jeden Intervalls den vorgegebenen Werten gleichen. Auf diese Art ist es möglich, während eines Aufwickelvorgangs die Aufwickelgeschwindigkeit so einzustellen, daß eine Spule mit der erwünschten Dichte entsteht.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß ihre Aufgaben auf verschiedene Art gelöst werden können. Grundsätzlich wird die Geschwindigkeit der Reibrolle entsprechend dem für jedes Intervall errechneten Gradienten geändert, wobei der Gradient der Quotient des durch die Länge des Intervalls dividierten Differenz zwischen den gewünschten Anfangs- und Endgeschwin­ digkeiten des Intervalls ist. Das Verfahren, nach dem die Geschwindigkeit der Reibrolle gemäß einem von einer die Anfangs- und Endpunkte eines jeden Intervalls verbindenden Geraden gebildeten Gradienten geändert wird, können durch Abrundung die Übergangsstellen, an denen die Linien zweier benachbarter Intervalle ineinander übergehen, geändert werden.

Eine weitere Änderung des Verfahrens liegt darin, daß die Geschwindigkeit der Reibrolle entsprechend einer Funktion geändert wird, die der aus besagten Gradienten gebildeten und in Fig. 2 gezeigten Kurve entspricht. Solche Funktion läßt sich dadurch kennzeichnen, daß die in Fig. 2 für jedes Intervall dargestellten Gradienten Tangenten der in dem Intervall dargestellten Funktion sind. Dies ist mit der punktierten Linie nach Fig. 3 dargestellt.

Des weiteren kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Reibrolle gemäß einer Funktion gesteuert werden, die die Endpunkte eines jeden Intervalls schneidet, wie mit der der strich­ punktierten Linie in Fig. 3 dargestellt ist. Jede dieser Veränderungen kennzeichnet sich dadurch, daß der Durch­ schnittsgradient der geänderten Funktion in etwa gleich dem Gradienten einer geraden Linie zwischen den Endpunkten eines jeden Intervalls ist, und daß die geänderte Funktion der durch die gerade Linie gekennzeichnete Funktion so nahe wie möglich entspricht, jedoch die scharfen Ecken an den Übergangsstellen zwischen den Intervallen vermeidet.

Wie oben erwähnt, kann die Traversiergeschwindigkeit auf ein bestimmtes Verhältnis zu der Arbeitsgeschwindigkeit der Reibrolle 8 eingestellt werden. Das ist durch die Kurve t1 in Fig. 2 dargestellt. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, die Traversiergeschwindigkeit, wie mit der gestrichelten Linie t2 in Fig. 2 dargestellt ist, auf einen konstanten Wert einzustellen. Auf diese Weise würde der Kreuzungswinkel des auf der Spule aufgewickelten Garns sich geringfügig ändern, was in einigen Fällen nachteilig, in anderen aber tolerierbar sein könnte. Mit dem durch die punktierte Linie t1 darge­ stellten Verfahren bleibt der Kreuzungswinkel unabhängig von der Dichte der Spule gleich.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Abszisse des die Traver­ siergeschwindigkeit darstellenden Diagramms nicht die gleiche wie die für die Geschwindigkeit der Reibrolle 8 ist, da die Traversiergeschwindigkeit gewöhnlich weniger als 25% der Umfangsgeschwindigkeit der Reibrolle beträgt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Kreuzwickeln eines gekräuselten syntheti­ schen Garnes von vorbestimmter Länge auf eine Spule, gekennzeichnet durch

• a. Bestimmen eines zum Aufwickeln des Garnes erforder­ lichen Intervalls;
• b. Unterteilen des Intervalls in eine Vielzahl von Zeitabschnitten vorbestimmter Länge;
• c. Bestimmen der Umfangsgeschwindigkeit der Spule am Anfang und am Ende eines jeden Intervalls;
• d. Speichern von den Längen der Zeitabschnitte und den Umfangsgeschwindigkeiten am Anfang und am Ende eines jeden Zeitabschnittes entsprechenden Werten in einem Rechner;
• e. Berechnen von Gradienten der Umfangsgeschwindig­ keiten in jedem Zeitabschnitt auf der Grundlage der Werte;
• f. Kontinuierliches Steuern der Umfangsgeschwindigkeit der Spule gemäß der für jeden Zeitabschnitt errechneten Gradienten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitabschnitte von unterschiedlicher Dauer sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit am Anfang wenigstens eines Zeitabschnittes anders ist als am Ende des Zeitabschnit­ tes.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit am Anfang des Zeitabschnittes höher ist als am Ende des Zeitabschnittes.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit während wenigstens eines Zeitabschnittes konstant ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient durch Dividieren der Differenz aus Anfangs- und Endumfangsgeschwindigkeit durch die Dauer des Zeitabschnittes gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

• a. Vorgabe eines bestimmten Verhältnisses der Changiergeschwindigkeit des Garnes zur Umfangsge­ schwindigkeit; Spule;
• b. Speichern eines dem Verhältnis entsprechenden Wertes in dem Rechner;
• c. Verändern der Changiergeschwindigkeit in einem jeden Zeitabschnitt entsprechend dem Verhältnis.