DE4236379A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umspulen von Garn in einer Topfspinnvorrichtung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Umspulen von Garn in einer TopfspinnvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umspulen von Garn in
einer Topfspinnvorrichtung aus einem Spinntopf auf eine
Leerhülse, wobei der Spinnkuchen jeweils in einem ortsfest,
nach unten offenen, rotierenden Spinntopf durch einen in den
Spinntopf von oben eingeführten, changierenden Fadenführer
abgelegt wird und die Hülse zum Umspulen des Garns von unten in
den Spinntopf eingeführt wird sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Beim Topfspinnen lagert sich bekannterweise der vom Fadenführer
hin- und herbewegte Faden als sogenannter Spinnkuchen in
mehreren Lagen übereinander auf der Innenseite des Spinntopfs
ab. Der Aufbau des Spinnkuchens wird ausschließlich aufgrund
der auf den abgelegten Faden wirkenden Fliehkraft möglich. Wird
ein Spinntopf mit dem auf seiner Innenwand befindlichen
Spinnkuchen angehalten, erlischt die Wirkung der Fliehkraft auf
die Fadenlagen und der Spinnkuchen fällt aus dem Spinntopf
heraus, wenn der Spinntopf nach unten offen ist, oder er
sammelt sich auf dem Grund des Spinntopfs, wenn dieser unten
geschlossen ist. Ein aus dem Spinntopf herausgefallener oder im
Spinntopf zusammengefallener Spinnkuchen ist aufgrund des
Zusammenfalls seines Aufbaus nicht mehr verwertbar.
Fällt beispielsweise an einer Topfspinnvorrichtung, wie sie aus
der DE 41 03 771 A1 bekannt ist, an einer, mehreren oder allen
Spinnstellen die Energieversorgung aus, so daß der Antrieb der
Spinntöpfe nicht mehr gewährleistet ist, sind die in den
Spinntöpfen befindlichen Spinnkuchen für die Weiterverarbeitung
verloren, wenn nicht schnellstmöglich, vor Auslaufen der
Spinntöpfe, ein Umspulen auf bereitstehende Leerhülsen möglich
wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzustellen,
wobei bei einem Ausfall der Energie zum Antrieb einer oder
aller Spinnstellen einer Topfspinnvorrichtung der in den
Spinntöpfen befindliche Spinnkuchen ohne Verlust auf
bereitstehende Leerhülsen umgespult werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe des
Verfahrensanspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 4.
Es gibt Topfspinnvorrichtungen, die als Spinnmaschinen so
konzipiert sind, daß sämtliche Spinntöpfe von ein und demselben
Antrieb angetrieben werden und ebenfalls sämtliche Fadenführer
gleichzeitig von ebenfalls ein und demselben Antrieb gehoben
und gesenkt werden. Es gibt aber auch Topfspinnvorrichtungen,
bei denen an jeder Spinnstelle jeder Spinntopf sowie jeder
Fadenführer jeweils mittels eines Einzelantriebs angetrieben
wird.
Die vorliegende Erfindung kann sowohl bei einer
Topfspinnvorrichtung mit zentralem Antrieb für alle
Spinnstellen als auch für eine Topfspinnvorrichtung mit
Einzelantrieb an jeder einzelnen Spinnstelle vorteilhaft
genutzt werden.
In der Regel erfolgt der Antrieb einer Spinnvorrichtung mit
Elektromotoren. Beim Ausfall der Stromversorgung ist es
möglich, durch den Einsatz von Pufferbatterien oder einer
Notstromanlage die Produktion in einem gewissen Umfang
weiterzuführen. Meistens reicht diese Notstromversorgung dazu
aus, einen Spinnvorgang abzubrechen und das Umspulen auf die
bereitstehenden Hülsen so einzuleiten, wie es bei einem
normalen Verfahrensablauf möglich ist.
Liegt aber keine Notstromversorgung irgendeiner Art an der
Spinnvorrichtung vor, wird mit Ausfall der Energieversorgung
sofort der Fall eintreten, daß bei stillstehenden Spinntöpfen
die Fadenlagen ungenutzt aus der Maschine fallen. Dieser
Verlust wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zunächst
ein antriebsloses Weiterlaufen der Spinntöpfe oder des
Spinntopfes ermöglicht wird sowie die Fadenführer oder der
Fadenführer von ihrem jeweiligen Antrieb abgekuppelt werden.
Das Abkuppeln kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß eine
Magnetkupplung bei Stromausfall geöffnet wird. An dem
gemeinsamen Antrieb aller Spinntöpfe oder an dem Einzelantrieb
eines einzelnen Spinntopfs kann eine Schwungmasse vorgesehen
sein, die ihre kinetische Energie an die Spinntöpfe abgibt und
somit den Drehzahlabfall und das Auslaufen eine gewisse Zeit
hinauszögert. Es ist aber auch möglich, die Schwungmasse des
Rotors des jeweiligen Elektromotors zu nutzen.
Bei dem Fadenführer oder bei den Fadenführern ist es sinnvoll,
den Antrieb abzukuppeln, damit keine unkontrollierte Bewegung
erfolgt, bespielsweise ein plötzliches Abstoppen der
Fadenführer durch Blockieren des Antriebs und damit eine Ablage
des Fadens an ein und derselben Stelle des Spinntopfs.
Erfindungsgemäß wird der Fadenführer oder werden die
Fadenführer einer freien Abwärtsbewegung überlassen, die
aufgrund des Eigengewichts auftritt. Damit diese
Abwärtsbewegung nicht zu heftig auftritt und dadurch der sich
bildende Faden unterbrochen wird, wird erfindungsgemäß eine
Bremse eingeschaltet, die bei Ausfall der Energieversorgung
sich selbsttätig so an den Fadenführer oder an das Getriebe des
Fadenführers anlegt, daß der Fadenführer eine solche
Abwärtsbewegung durchführt, daß der Faden nicht reißt.
Damit ein Umspulen des Spinnkuchens auf eine leere Hülse
erfolgen kann, muß der Fadenführer in eine Position gefahren
werden, die mindestens im oberen Umkehrpunkt des Fadenführers
liegt. Eine leere Hülse wird dann so in den Spinntopf
eingefahren, daß sie mit ihrem oberen Rand mindestens im
Umkehrpunkt auf die Mündung des Fadenführers trifft. In der
Regel sind die oberen Ränder der Hülsen mit einer
Fangvorrichtung, beispielsweise einem schrägen Schlitz
versehen, daß sie den von der Mündung des Fadenführers zur
Innenwand des Topfes reichenden Faden ergreifen. Da der
Spinntopf sich weiter dreht, wird jetzt der von der Hülse
festgehaltene Faden aus dem Spinntopf auf die Hülse umgespult.
Ist die Energieversorgung für eine gesamte Topfspinnvorrichtung
oder nur für eine Spinnstelle ausgefallen, muß jeweils zur
Rettung des Spinnkuchens ein Verfahren des Fadenführers in die
Umspulposition und das Einfahren einer Leerhülse bewerkstelligt
werden, ohne daß dafür die bei einem regulären Spinnbetrieb
vorgesehene Energie zur Verfügung steht.
In der Regel sind die Bewegung der Leerhülse und des
Fadenführers so aufeinander abgestimmt, daß der obere Rand der
Hülse und die Mündung des Fadenführers frühestens im oberen
Umkehrpunkt des Fadenführers gleichzeitig eintreffen. Dieser
Bewegungsablauf muß auch bei dem Eintreten eines Notumspulens
beim Ausfall der Energieversorgung durchgeführt werden.
Fällt die Stromversorgung als Energieversorgung an einer
Spinnvorrichtung oder bei Einzelantrieb, an einer Spinnstelle
aus, fällt auch in der Regel der Antrieb des Fadenführers aus,
mit dem die Changierbewegung des Fadenführers ausgeführt wird.
Erfindungsgemäß wird deshalb der Fadenführer von seinem Antrieb
abgekuppelt und eine Hubvorrichtung übernimmt das Anheben des
Fadenführers in die Umspulposition. Die Hubvorrichtung für den
Fadenführer ist mit einem Energiespeicher verbunden, der bei
dem Ausfall der Energieversorgung für die Spinnvorrichtung
aktiviert wird. Dieser Energiespeicher ist beispielsweise dazu
in der Lage, pneumatische Energie in Form gespeicherter
Druckluft zu liefern. In der Regel steht für verschiedene
Aufgaben, beispielsweise der Reinigung, an Textilmaschinen
Druckluft zur Verfügung. Diese Druckluft kann leicht in einem
Druckluftspeicher gespeichert und im Bedarfsfall abgerufen
werden.
Bei Ausfall der Antriebsenergie für den Fadenführerantrieb wird
automatisch ein Ventil zu dem Druckluftspeicher geöffnet,
wodurch die Hubvorrichtung für den Fadenführer zum Zeitpunkt
des Energieausfalls in Bewegung gesetzt wird. Die
Hubvorrichtung kann dem durch sein Eigengewicht abwärts
fahrenden Fadenführer entgegeneilen. Der Fadenführer trifft auf
die sich aufwärts bewegende Hubvorrichtung und wird von ihr
mitgenommen und oberhalb des Spinnkuchens in eine solche
Position gebracht, daß die Mündung des Fadenführers für die
Übergabe des Fadens an eine leere Hülse bereitsteht.
Gleichzeitig mit Erreichen dieses Punktes muß auch der obere
Rand der Hülse zum Umspulen des gesponnenen Garnes, des
Spinnkuchens, an der betreffenden Stelle eintreffen. Da die
Bewegung des Fadenführers und die Bewegung der Hülse
aufeinander abgestimmt sein müssen, wird erfindungsgemäß durch
die Hubvorrichtung des Fadenführers eine weitere Hubvorrichtung
eingeschaltet. Diese Hubvorrichtung wird beispielsweise mit der
Hubvorrichtung des Fadenführers mechanisch gekoppelt. Durch
vorgegebene Getriebeübersetzungen kann ein aufeinander
abgestimmter Bewegungsablauf erreicht werden. Die
Hubvorrichtung kann aber auch ebenfalls mit einem
Energiespeicher, beispielsweise mit demselben
Druckluftspeicher, in Verbindung steht. Beim Überfahren eines
zuvor festgelegten Punktes schaltet die Hubvorrichtung für den
Fadenführer ein Ventil, das die Druckluftzufuhr zu der
Hubvorrichtung der Leerhülse beziehungsweise der Leerhülsen
öffnet. Daraufhin setzen sich die Leerhülsen oder die Leerhülse
mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Bewegung und der
obere Rand der Hülse beziehungsweise der Hülsen erreicht
gleichzeitig mit der Mündung des jeweils zugehörigen
Fadenführers den Übergabepunkt des Fadens von dem Fadenführer
an die Hülse. Nach der Übergabe des Fadens an die Hülse wird
das Umspulen des Garns, das Umspulen des Spinnkuchens, aus dem
Spinntopf auf die Hülse selbsttätig eingeleitet. Da das
Umspulen auf die Hülse in einem Bruchteil der Zeit vonstatten
geht, in welcher der Spinnkuchen innerhalb des Spinntopfs
aufgebaut wird, reicht in der Regel die zur Verfügung stehende,
in dem Spinntopf oder einer zusätzlichen Schwungscheibe
gespeicherte Energie für den Umspulvorgang aus.
Als Vorrichtung zum Verfahren der Leerhülsen in die Spinntöpfe
kann eine bereits vorhandene Hubvorrichtung genutzt werden,
wenn diese ebenfalls pneumatisch betätigt wird. In diesem Fall
erfolgt die Ansteuerung des Ventils an der Hubvorrichtung der
Leerhülse oder der Leerhülsen durch die Hubvorrichtung für den
Fadenführer. Diese Hubvorrichtung kann für eine einzelne
Spinnstelle aber auch für eine Topfspinnvorrichtung mit
mehreren Spinnstellen zur Bedienung mehrerer Spinnstellen
gleichzeitig vorgesehen sein.
Beim Ausfall der Energieversorgung zum Antrieb einer oder aller
Spinnstellen wird der oder werden die Fadenführer jeweils von
ihren Antriebsmotoren abgekuppelt. Das kann beispielsweise
mittels einer Magnetkupplung erfolgen, die sich bei
Stromausfall öffnet. Der Grund für die erfindungsgemäße
Maßnahme liegt darin, daß der Antrieb in der Regel aus einem
Elektromotor besteht, der bei Stromausfall nicht in der Lage
ist, den Fadenführer in die Umspulpostion zu heben. Ist der
Fadenführer oder sind die Fadenführer, die einen gemeinsamen
Antrieb aufweisen, von dem Antrieb getrennt, kann der
Fadenführer oder können die Fadenführer aufgrund des
Eigengewichts schnell nach unten fallen. Dabei besteht die
Gefahr, daß der bereits gesponnene Faden reißt. Aus diesem Grund
greift an den Fadenführer selbst oder an einer der
Antriebswellen des Getriebes zum Antrieb des oder der
Fadenführer eine Bremse an. Diese Bremse ist so eingestellt,
daß sie ein plötzliches Herunterfallen der Fadenführer
verhindert und nur ein langsames Herabgleiten ermöglicht, wobei
die Geschwindigkeit so eingestellt ist, daß der Faden nicht
reißt. Die Bremsvorrichtung kann mit dem zuvor genannten
Energiespeicher verbunden sein, mit dem auch die beiden
Hubvorrichtungen zum Heben des Fadenführers beziehungsweise zum
Heben der Hülse verbunden sind. Durch ein Ventil kann der
Luftdruck so eingestellt sein, daß die erwünschte Bremswirkung
automatisch eintritt.
Weiterhin ist die Bremse so aufgebaut, daß sie nur in einer
Bewegungsrichtung des oder der Fadenführer wirkt, und zwar
während der Abwärtsbewegung. In dem Moment, wo die sich
aufwärtsbewegende Hubvorrichtung den oder die Fadenführer
ergreift, löst sich die Bremsvorrichtung und gibt den oder die
Fadenführer für das Anheben in die Umspulposition frei. Die
Sinkgeschwindigkeit des Fadenführers oder der Fadenführer sowie
die Aufwärtsbewegung der Hubvorrichtung sind so aufeinander
abgestimmt, daß durch den Richtungswechsel beim Anheben des
Fadenführers oder der Fadenführer die jeweils auf den Faden und
das Faserband wirkenden Kräfte nur so groß sind, daß kein
Reißen auftritt.
Wenn beim Ausfall der Energieversorgung für den Antrieb eines
Spinntopfs an einer Spinnstelle oder sämtlicher Spinntöpfe an
einer Topfspinnvorrichtung die Drehzahl des Spinntopfs oder der
Spinntöpfe aufgrund der Reibung abfällt, tritt nach dem Abfall
auf eine bestimmte Drehzahl die Situation ein, in der ein
Umspulen des Spinnkuchens auf eine Hülse nicht mehr möglich
ist. Es muß also so beim Ausfall der Energieversorgung
sichergestellt sein, daß die zur Verfügung stehende Zeit noch
für ein Umspulen des Spinnkuchens, gleichgültig welche Größe er
bereits hat, auf eine Leerhülse möglich ist. Der Abfall auf die
kritische Drehzahl kann erfindungsgemäß dadurch verzögert
werden, daß eine entsprechend große Schwungmasse vorgesehen
ist. Diese Schwungmasse kann beispielsweise aus einem
Schwungrad bestehen, aus der Schwungmasse der Rotoren der
Elektromotoren oder die Spinntöpfe können jeweils eine
entsprechende Masse aufweisen. Ein Schwungrad kann
beispielsweise als Energiespeicher zum Antrieb sämtlicher
Spinntöpfe vorgesehen sein, wenn sämtliche an einer
Topfspinnvorrichtung vorhandenen Spinntöpfe durch einen
gemeinsamen Antrieb angetrieben werden. Das Trägheitsmoment der
Schwungmasse muß so berechnet sein, daß die Auslaufzeit eines
Spinntopfs oder sämtlicher Spinntöpfe mindestens die Zeit für
den Umspulvorgang eines vollständigen Spinnkuchens umfaßt.
Dadurch ist sichergestellt, daß, gleichgültig wann ein Ausfall
der Energieversorgung auftritt, das Umspulen des bereits
gesponnenen Garns in jedem Fall sichergestellt ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Spinnstelle mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Umspulen bei Ausfall der
Energieversorgung,
Fig. 2a Position des Fadenführers im unteren Umkehrpunkt und
Fig. 2b das Zeit-Weg-Diagramm von Fadenführer und Hülse bei
der Einleitung eines regulären Umspulvorgangs,
Fig. 3a Position des Fadenführers bei Ausfall der
Energieversorgung oberhalb der Spinnkuchenmitte,
Fig. 3b das Zeit-Weg-Diagramm von Fadenführer und Hülse,
Einleitung des Notumspulens bei Aufwärtsbewegung des
Fadenführers,
Fig. 3c das Zeit-Weg-Diagramm von Fadenführer und Hülse,
Einleitung des Notumspulens bei Abwärtsbewegung des
Fadenführers,
Fig. 4a Position des Fadenführers bei Ausfall der
Energieversorgung unterhalb der Spinnkuchenmitte,
Fig. 4b das Zeit-Weg-Diagramm von Fadenführer und Hülse,
Einleitung des Notumspulens bei Abwärtsbewegung des
Fadenführers, und
Fig. 4c das Zeit-Weg-Diagramm von Fadenführer und Hülse,
Einleitung des Notumspulens bei Aufwärtsbewegung des
Fadenführers.
In Fig. 1 ist eine Spinnstelle an einer Topfspinnvorrichtung
mit ihren wesentlichen Merkmalen dargestellt. Diese Spinnstelle
wird stellvertretend für die übrigen Spinnstellen an einer
Spinnmaschine beschrieben. Was hier als Einzelantrieb des
Spinntopfs und des Fadenführers dargestellt ist, kann an einer
Spinnmaschine zum Antrieb aller Spinntöpfe sowie aller
Fadenführer gleichzeitig eingesetzt werden. Es sind nur die zum
Verständnis der Erfindung beitragenden Merkmale dargestellt und
erläutert.
Der Spinntopf 2 ist ortsfest und seine Öffnung 3 weist nach
unten. Auf seiner Innwand 4 ist das gesponnene Garn als
Spinnkuchen 5 in einer Vielzahl von übereinanderliegende
Fadenlagen 6 abgelegt. Die Fadenlagen 6 sind im vorliegenden
Ausführungsbeispiel nach einem Verfahren abgelegt, wie es aus
der DE 41 03 771 A1 bekannt ist.
Die Lagerung des Spinntopfs 2 ist hier nicht dargestellt. Der
Spinntopf 2 weist auf seiner Oberseite eine Antriebsscheibe 7
auf, die als Riemenscheibe ausgebildet ist. Der Antrieb des
Spinntopfs erfolgt hier mittels eines Flachriemens 8. Der
Flachriemen 8 umschlingt eine Riemenscheibe 9, die auf einer
Welle 10 sitzt und von einem Motor 11 angetrieben wird. Der
Motor 11 kann über den Riemen 8 nur einen Spinntopf oder aber
alle Spinntöpfe einer Spinnmaschine antreiben. Im ersten Fall
wäre es ein Einzelantrieb, im zweiten Fall ein Gesamtantrieb
aller Spinntöpfe von einer einzigen Antriebsvorrichtung. Der
Riemen 8 kann vom Motor 11 mittels einer Kupplung 12
abgekuppelt werden. Die Kupplung 12 trennt die Antriebswelle 10
so vom Motor, daß bei einer Trennung von der
Antriebsvorrichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine
auf der Welle 10 befindliche Schwungscheibe 13 frei rotieren
kann. Die Schwungscheibe 13 speichert kinetische Energie, die
für das Notumspulen bei Ausfall der Energieversorgung für die
Spinnstelle beziehungsweise für die Spinnmaschine, insbesondere
für den Antriebsmotor 11, erforderlich ist.
Die Kupplung 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine
Magnetkupplung sein. Die Kupplung bleibt so lange betätigt, wie
über die Leitung 14 ein Strom zur Aufrechterhaltung des
Magnetfeldes fließt und die beiden Kupplungshälften 12a und 12b
angezogen werden. In diesem Fall ist eine Kraftübertragung vom
Motor 11 über die Welle 10 auf die Riemenscheibe 9 und somit
auf den Riemen 8 möglich. Fällt die Energieversorgung EV für
die Spinnstelle oder für die gesamte Spinnmaschine aus, wird
der Antriebsmotor 11 über die Leitung 15 nicht mehr mit der
erforderlichen Antriebsenergie, mit Strom, versorgt. Ebenso
fällt die Stromversorgung an der Kupplung 12 aus, so daß sich
die beiden Kupplungshälften 12a und 12b trennen und die
Kupplungshälfte 12b in Pfeilrichtung 16 in die Position 12b′
fällt. Damit ist der Motor 11 von der Riemenscheibe 9 getrennt.
Zum Antrieb des Riemens 8 steht nur noch die in der
Schwungscheibe 13 gespeicherte Energie zum Antrieb des
Spinntopfs oder der Spinntöpfe zur Verfügung.
Statt eines Antriebs der Spinntöpfe mittels Riemen ist auch ein
Direktantrieb möglich. Dabei können die Spinntöpfe selbst in
das Antriebskonzept integriert sein und beispielsweise als
Kurzschlußläufer eines Elektromotors ausgebildet sein. Denkbar
ist bei bestimmten Antriebskonzepten den Rotor des
Elektromotors als Schwungmasse zu nutzen. In diesem Fall
entfällt das Abkuppeln des Motors von den Spinntöpfen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Antriebsscheibe 7
eine zentrale Bohrung 17 auf. Durch diese Bohrung 17 reicht der
Fadenführer 18 in das Innere des Spinntopfs 2. Der Fadenführer
18 ist ein hohles Rohr, in das von oben, in die
Eintrittsöffnung 19, ein Faserband 20 von einem hier nicht
dargestellten Streckwerk oder einer Vorgarnspule in
Pfeilrichtung 21 zugeführt wird. Die Zuführung wird hier durch
zwei gegensinnig rotierende Lieferwalzen 22a beziehungsweise
22b symbolisiert, die sich in Pfeilrichtung 23a beziehungsweise
23b drehen.
An der Mündung 24 des Fadenführers 18 tritt das Garn 25 aus und
erstreckt sich von der Mündung 24 in Richtung auf die Innenwand
4 des Spinntopfs 2. Während sich der Riemen 8 in Pfeilrichtung
26 bewegt, treibt er den Spinntopf 2 im Uhrzeigersinn 27 an.
Auf der Innwand 4 des sich drehenden Spinntopfs 2 wird der
Faden 25 in nahezu horizontalen Lagen abgelegt, wobei die
Abweichung von der Horizontalen jeweils durch das Heben 28
beziehungsweise Senken 29 des Fadenführers erreicht wird. Das
Heben 28 beziehungsweise Senken 29, das Changieren des
Fadenführers 18, bewirkt den gewünschten Aufbau des
Spinnkuchens 5. Dabei changiert die Mündung 24 des Fadenführers
20 zwischen zwei extremen Umkehrpunkten, dem oberen Umkehrpunkt
0 und dem unteren Umkehrpunkt U. Diese Umkehrpunkte werden dann
erreicht, wenn der Spinnkuchen fertig gewickelt worden ist.
Nach dieser Fertigstellung wandert der Fadenführer 20 mit
seiner Mündung 24 mindestens bis in den oberen Umkehrpunkt 0,
um den Faden an die Leerhülse zu übergeben.
Das Changieren des Fadenführers 18, das Heben in Richtung 28
und das Senken in Richtung 29, erfolgt im vorliegenden
Ausführungsbeispiel mittels einer Zahnstange 30, die an dem
Fadenführer 18 befestigt ist. In die Zahnstange 30 greift ein
Zahnrad 31 ein, das über ein hier nicht dargestelltes
Winkelgetriebe mit einer Welle 32 verbunden ist. Die Welle 32
wird von einem Motor 33 angetrieben. Durch eine
Polwechselschaltung im Motor 33 wird das Zahnrad 31 in eine
durch den Doppelpfeil 34 symbolisierte wechselnde Drehrichtung
angetrieben. Über die Energieversorgung 35 ist der Motor 33 mit
der Stromversorgung der Topfspinnvorrichtung verbunden. Mit der
Steuerleitung 36 ist der Motor 33 mit einer Steuereinrichtung
37 verbunden, mittels der die Hubbewegung des Fadenführers 18
gesteuert wird. Das Zahnrad 31 ist über eine Kupplung 38 in der
Welle 32 mit dem Motor 33 verbunden. Diese Kupplung kann
ebenfalls eine Magnetkupplung sein, die über die Leitung 39 mit
dem für die Betätigung erforderlichen Strom versorgt wird.
Diese Kupplung kann so konzipiert sein, daß beim Ausfall der
Energieversorgung EV, der Stromversorgung, für die Spinnstelle
die Kupplung geöffnet wird. Dabei trennen sich die beiden
Kupplungshälften 38a und 38b und die Kupplungshälfte 38b
wandert in Pfeilrichtung 40, in die Position 38b′, so daß die
Welle 32 unterbrochen ist. Damit ist das Zahnrad 31 und damit
auch der Fadenführer 18 von seinem Antrieb, dem Motor 33,
abgekuppelt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Antrieb des
Fadenführers 18 als Einzelantrieb dargestellt. Es ist
allerdings auch denkbar, daß sämtliche Fadenführer an einer
Topfspinnvorrichtung mittels eines gemeinsamen Antriebs
angetrieben werden. Weiterhin ist es denkbar, daß statt eines
Zahnstangenantriebs jede andere Art eines Antriebs gewählt
werden kann, die eine gesteuerte Hin- beziehungsweise
Herbewegung der Mündung des Fadenführers zur Ablage des Fadens
in der gewünschten Spinnkuchenform ermöglicht.
Auf der Welle 32, zwischen Kupplung 38 und Zahnrad 31, ist eine
Bremsvorrichtung 41 vorgesehen. Die Bremsbacke 42 wird
pneumatisch mittels eines Druckluftzylinders 43 betätigt und
gegen die Bremsscheibe 44 gedrückt, wenn das Ventil 45 betätigt
wird. Die Betätigung des Ventils 45 erfolgt über ein Solenoid
46. Dieser Magnetschalter ist über die Leitung 47 an die
Energieversorgung EV, an die Stromleitung der Spinnstelle
beziehungsweise der Spinnmaschine angeschlossen. Dann, wenn die
Energieversorgung ausfällt und an dem Solenoid 46 kein Strom
mehr anliegt, wird das Ventil 45 betätigt und Druckluft strömt
aus dem Energiespeicher ES über die Leitung 67 in den
Druckluftzylinder 43 zur Betätigung der Bremsvorrichtung 41.
Die Bremsbacke 42 legt sich mit einer einstellbaren, über das
Ventil 45 steuerbaren Kraft an die Bremsscheibe 44, um den vom
Antriebsmotor 33 getrennten Fadenführer 18 bei seiner
Abwärtsbewegung so zu bremsen, daß der Faden 25 oder das
Faserband 20 nicht reißt.
Unterhalb des Spinntopfs 2, zentrisch zum Fadenführer 18, ist
eine leere Hülse 48 angeordnet. Diese Leerhülse 48 kann auf
einem dornenförmigen Halter 49 eines scheibenförmigen Trägers
50 aufgesteckt sein. Wie dieser Träger 50 zur Spinnstelle
hintransportiert und von der Spinnstelle wegtransportiert
werden kann, ist nicht Gegenstand der Erfindung und soll
deshalb hier nicht näher dargestellt und erläutert werden. Der
Transport kann beispielsweise mittels eines Transportbandes
erfolgen, das an der jeweiligen Spinnstelle unterbrochen ist.
An dieser Stelle steht der Träger 50 auf dem Stempel 51 einer
pneumatischen Hubvorrichtung 52. Diese pneumatische
Hubvorrichtung 52 dient dazu, die Leerhülse 48 zum Umspulen des
Spinnkuchens 5 auf die Leerhülse 48 in das Innere des
Spinntopfs 2 hineinzufahren.
Hat der Spinnkuchen 5 die gewünschte Größe erreicht, erhält der
Antriebsmotor 33 zum Antrieb des Fadenführers 18 über die
Steuerleitung 36 von der Steuereinrichtung 37 den Befehl, den
Fadenführer so weit im Spinntopf 2 hochzufahren, daß die
Mündung 24 des Fadenführers 18 frühestens im oberen Umkehrpunkt
O des Fadenführers zum Stehen kommt. Gleichzeitig muß
sichergestellt sein, daß zum selben Zeitpunkt der obere Rand 53
der der Hülse 48 an derselben Stelle eintrifft.
Dazu wird an der pneumatischen Hubvorrichtung 52 ein
ansteuerbares Druckluftventil 54 durch die Betätigung 55
geöffnet, die über die Steuerleitung 56 von der
Steuereinrichtung 37 angesteuert wird. Das Ventil 54 öffnet
eine Zufuhrleitung 57 für Druckluft, die von der
Hauptversorgungsleitung 58 für Druckluft abzweigt, welche
sämtliche Arbeitsstationen an der Spinnmaschine mit Druckluft
versorgt. Die Hauptversorgungsleitung 58 geht aus von einer
Einrichtung 59 zur Drucklufterzeugung. Sie besteht aus einem
Kompressor 60, der über eine Signalleitung 61 mit der
Steuereinrichtung 37 verbunden ist. Der Kompressor 60 lädt
einen Energiespeicher ES, einen Druckluftbehälter auf, der der
gleichmäßigen Druckluftversorgung und einer vorübergehenden
Energiespeicherung bei Ausfall der Energieversorgung an der
Spinnstelle oder an der gesamten Spinnmaschine dient. Damit in
dem Energiespeicher ES der Druck nicht unter einem Mindestwert
absinkt, wird sein Füllungsgrad mittels eines Druckwächters 62
überwacht, der über eine Signalleitung 63 mit der
Steuereinrichtung 37 verbunden ist. Bei Abfall des Drucks in
dem Energiespeicher unter einem vorher festgelegten Wert wird
der Kompressor 60 über die Signalleitung 61 eingeschaltet, um
den Energiespeicher ES wieder mit Druckluft aufzufüllen.
Soll das Umspulen eines Spinnkuchens eingeleitet werden, wird,
wie zuvor dargelegt, der Fadenführer angehoben und von der
Steuereinrichtung 37 über die Steuerleitung 56 die Betätigung
55 des Ventils 54 eingeschaltet und das Ventil 54 geöffnet. Da
sich der Stempel 51 der pneumatisch Hubvorrichtung 52 und der
Fadenführer 18 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen,
müssen die beiden Bewegungsabläufe aufeinander abgestimmt sein,
damit der obere Rand 53 der Hülse mit der Mündung 24 des
Fadenführers 18 gleichzeitig im oberen Umkehrpunkt 0 des
Fadenführers eintreffen. Dazu wird das Ventil 54 erst dann
betätigt, wenn die Mündung 24 des Fadenführers 18 eine
bestimmte Position erreicht hat. Das ist im vorliegenden Fall
die Position M, die hier identisch ist mit dem Anspinnpunkt,
dem Punkt der Ablage der ersten Fadenlage auf der Innenwand 4
des Spinntopfs 2. Hat die Mündung 24 des Fadenführers 18 die
Position M erreicht, wird die Leerhülse 48 aus der Position H
in den Spinntopf 2 eingefahren, wie durch den Pfeil 64
angedeutet. Im oberen Umkehrpunkt 0 des Fadenführers überlappen
sich kurzzeitig die Bewegungen der Hülse 48 und des
Fadenführers 18. Der obere Rand 53 der Hülse stößt über die
Mündung 24 des Fadenführers 18 und ergreift dabei im
vorliegenden Ausführungsbeispiel den Faden 25 mittels einer im
oberen Hülsenrand befindlichen Kerbe 65. In dieser Position
verharrt die Hülse 48 so lange, bis daß der Spinnkuchen 5
komplett auf die Hülse 48 umgespult ist. Während des Umspulens
bewegt sich der Spinntopf weiterhin in Drehrichtung 27. Durch
die Kerbe 65 kann der gefangene Faden von der Hülse am
Fadenführer abgerissen, werden, wenn die Hülse mit dem
umgespulten Spinnkuchen aus dem Spinntopf gefahren wird.
Gleichzeitig wird zum Zeitpunkt des Umspulens die Zufuhr des
Faserbandes 20 in den Fadenführer 18 gestoppt.
Ist der Spinnkuchen 5 auf die Hülse 48 umgespult, wird diese
aus dem Spinntopf 2 heruntergelassen, wie durch den Pfeil 66
angedeutet. Ist der Stempel 51 mit dem Träger 50 der Hülse in
die Ausgangsposition zurückgekehrt, kann die mit dem
Spinnkuchen bespulte Hülse der Weiterverarbeitung zugeführt
werden und eine neue Leerhülse unterhalb des Spinntopfs
positioniert werden.
Gegenüber anderen Spinnvorrichtungen sind
Topfspinnvorrichtungen beim Ausfall der Energieversorgung
besonders gefährdet. Der gesponnene Faden, der sich in Form
eines Spinnkuchens auf der Innenwand des Spinntopfs ablegt,
wird allein durch die auf den Faden wirkende Zentrifugalkraft
in seiner Form gehalten. Sinkt die Umfangsgeschwindigkeit eines
Spinntopfs aufgrund des Ausfalls der Energieversorgung unter
einen bestimmten Wert, kann der Spinnkuchen nicht mehr im
Spinntopf gehalten werden und fällt heraus, wenn der Spinntopf
nach unten offen ist, oder er fällt in den Spinntopf als wirre
Fadenlagen, wenn der Spinntopf nach unten geschlossen ist. Um
den Verlust des Garns zu verhindern, wird erfindungsgemäß beim
Ausfall der Energieversorgung an der gesamten Spinnmaschine
oder an einer Spinnstelle die jeweils bereitstehende Leerhülse
so schnell in den Spinntopf eingefahren, daß die Zeit des
Auslaufens des Spinntopfs bis zu der kritischen
Umfangsgeschwindigkeit mindestens so groß ist, daß der sich
bereits gebildete Spinnkuchen auf die eingefahrene Leerhülse
umspult. Dazu muß sichergestellt werden, daß beim Ausfall der
Energieversorgung, die in Regel aus dem Ausfall der
Stromversorgung herrührt, ein Energiespeicher bereitsteht, der
ein Notumspulen ermöglicht.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden beim Ausfall der
Energieversorgung EV der Motor 11 zum Antrieb des Spinntopfs an
einer Spinnstelle oder der gesamten Spinntöpfe an der
Topfspinnvorrichtung sowie der Motor 33 zum Antrieb eines
Fadenführers an einer Spinnstelle oder sämtlicher Fadenführer
an der gesamten Spinnmaschine stromlos. Um eine eventuelle
Blockade der Bewegung von Spinntopf und Fadenführer durch die
Motoren vorzubeugen, öffnen sich die stromlos gewordenen
Kupplungen 12 und 38. Durch das Öffnen der Kupplung 12 in der
Antriebswelle 10 zur Riemenscheibe 9 zum Antrieb des Riemens 8
wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Spinntopf 2 vom
Motor 11 getrennt. Die in der Schwungscheibe 13 gespeicherte
kinetische Energie sorgt zunächst dafür, daß sich der Spinntopf
2 über eine genügend lange Zeit mit der erforderlichen
Spinngeschwindigkeit weiterdreht. Durch das Öffnen der Kupplung
38 in der Welle 32 wird der Fadenführer 18 vom Antriebsmotor 33
getrennt. Gleichzeitig wird das Solenoid 46, der Betätiger des
Ventils 45, stromlos und das Ventil 45 geöffnet. Dadurch strömt
über die Zuleitung 67 Druckluft in den Druckluftzylinder 43,
der die Bremsbacke 42 gegen die Bremsscheibe 44 mit einer zuvor
eingestellten Kraft drückt und damit die Bewegung des
abgekuppelten Fadenführers 18 abbremst. Die Bremsvorrichtung 41
ist so eingestellt, daß der aufgrund seines Eigengewichts
abwärts sinkende Fadenführer 18 in seiner Bewegung so gebremst
wird, daß der Faden 25 oder das Faserband 20 nicht reißt.
Damit der zuvor geschilderte Umspulvorgang des Spinnkuchens auf
die Leerhülse durchgeführt werden kann, muß die Mündung 24 des
Fadenführers 18 mindestens bis in den oberen Umkehrpunkt 0
angehoben werden. Da dazu der Antriebsmotor 33 aufgrund des
Ausfalls der Energieversorgung EV nicht mehr zur Verfügung
steht, muß eine Hubvorrichtung einspringen, die von der
zusammengebrochenen Energieversorgung EV unabhängig arbeitet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das eine pneumatische
Hubvorrichtung 68. Bei Ausfall der Energieversorgung EV wird
ein über die Leitung 69 mit der Energieversorgung EV
verbundenes Solenoid 70, ein Magnetschalter, stromlos und
schaltet ein Ventil 71 in einer Druckluftzuleitung 72. Damit
strömt Druckluft aus dem Energiespeicher ES in die pneumatische
Hubvorrichtung 68 und der Stempel 73 wird aus einer Ruhelage R
angehoben, wie durch den Pfeil 74 angedeutet. Der Stempel 73
trägt an seinem Ende eine Betätigungsstange 75, die beidseitig
über den Stempel 73 hinausragt. Der Fadenführer 18 trägt am
unteren Ende der Zahnstange 30 einen Mitnehmernocken 76.
Gestrichelt eingezeichnet sind die Positionen des
Mitnehmernocken 76 in bezug auf exponierte Stellungen der
Mündung 24 des Fadenführers 18. In der unteren Position U der
Mündung 24 des Fadenführers befindet sich der Mitnehmernocken
76 in der Position u. Befindet sich die Mündung 24 in der
Position M, dem Anspinnpunkt, befindet sich der Mitnehmernocken
76 in der Position m. Steht die Mündung des Fadenführers 24 im
oberen Umkehrpunkt O des Fadenführers, befindet sich der
Mitnehmernocken 76 in der Position o. Die Betätigungsstange 75
befindet sich in der Ruhelage R knapp unterhalb der Position u
der Mitnehmernockens 76.
Fällt die Energieversorgung an der Spulstelle oder an der
gesamten Spinnmaschine aus, sinkt der Fadenführer 18 aufgrund
der Bremswirkung der Bremsvorrichtung 41 mit einer vorgebbaren
Geschwindigkeit nach unten. Gleichzeitig bewegt sich die
Betätigungsstange 75 der pneumatischen Hubvorrichtung 68 mit
einer der Hubvorrichtung eigenen und damit festliegenden
Geschwindigkeit in Pfeilrichtung 74 nach oben. Dabei wird die
Betätigungsstange 75 unterwegs auf den Mitnehmernocken 76
treffen und den Fadenführer 18 wieder anheben. Befindet sich
der Mitnehmernocken 76 in der Position m, ist die Mündung 24
des Fadenführers 18 in die Position M angehoben worden. Dieses
ist im Normalfall die Situation, in der bei einem regulären
Umspulen die pneumatische Hubvorrichtung 52 für die Leerhülse
48 betätigt wird. Da aufgrund des Ausfalls der Stromversorgung
die Steuereinrichtung 37 über die Steuerleitung 56 die
Betätigung 55 des Ventils 54 nicht mehr ansteuern kann, muß die
Hubvorrichtung 52 über einen anderen Weg mit Druckluft versorgt
werden, damit die Leerhülse 48 in den Spinntopf 2 eingefahren
werden kann. Dazu ragt in die Bahn der Betätigungsstange 75 ein
Betätigungshebel 77, der um einen Drehpunkt 78 in Pfeilrichtung
79 schwenkbar ist. Der Betätigungshebel 77 hat seine Ruhelage
in der gleichen Höhe, in der sich der Mitnehmernocken 76 in der
Position m befindet. Durchfährt der Mitnehmernocken 76 die
Position m und damit die Mündung 24 des Fadenführers 18 die
Position M, wird der Betätigungshebel 77 in Pfeilrichtung 79
mitgenommen und wirkt mit seinem hinter dem Schwenkpunkt
liegenden Ende auf ein Ventil 80, wie durch den Pfeil 81
angedeutet. Das Ventil 80 befindet sich in einer Zuleitung 82,
die in die Hauptversorgungsleitung 58 mündet, welche die
Spinnstellen mit Druckluft aus dem Energiespeicher ES versorgt.
Das Ventil ist über Leitungen 83 und 84 mit der pneumatischen
Hubvorrichtung 52 verbunden. Es ist auch denkbar, daß das
Ventil 54 so angeordnet ist, daß es sowohl durch das Solenoid
55 als auch durch die Betätigungsstange 75 betätigt werden
kann. Damit wäre der Einbau des gesonderten Ventils 80
überflüssig.
Die Hubgeschwindigkeit der pneumatischen Hubvorrichtung 68 ist
so auf die Hubgeschwindigkeit der pneumatischen Hubvorrichtung
52 für die Hülse abgestimmt, daß der obere Rand der Hülse 53
gleichzeitig mit der Mündung 24 des Fadenführers im oberen
Umkehrpunkt O des Fadenführers eintreffen. Zu diesem Zeitpunkt
hat die Betätigungsstange 75 der Hubvorrichtung 68 den
Mitnehmernocken 76 in die Position o gehoben. In dieser
Position verharrt der Stempel 73 der Hubvorrichtung 68, bis daß
der Notumspulvorgang durchgeführt worden ist.
Beim Ausfall der Energieversorgung wird auch kein Faserband
mehr nachgeliefert. Beim Hochfahren des Fadenführers in den
oberen Umkehrpunkt O tritt deshalb das im Fadenführer noch
befindliche Garn aus der Mündung 24 aus und wird auf dem
Spinnkuchen abgelegt.
Ein Absenken der Hubvorrichtung 52 sowie der Hubvorrichtung 68
kann aufgrund des Stromausfalls zur Betätigung der Solenoide
eventuell durch Handbetätigung der Ventile eingeleitet werden.
Ansonsten könnte die Spinnvorrichtung so lange in dem
eingetretenen Zustand verharren, bis daß aufgrund der
Wiederherstellung der Energieversorgung ein über die
Steuereinrichtung 37 geregelter Verfahrensablauf sichergestellt
ist.
In der Fig. 2 wird anhand eines Zeit-Weg-Diagramms der Ablauf
der Bewegungen von Fadenführer und Hülse bei einem regulären
Umspulvorgang kurz erläutert. In der Fig. 2a ist schematisch
die Position des Fadenführers 18 zu dem Zeitpunkt dargestellt,
in dem sich die Mündung 24 des Fadenführers im unteren
Umkehrpunkt U des Fadenführers befindet. Aus dieser Situation
heraus soll der Umspulvorgang des fertigen Spinnkuchens 5 auf
die Leerhülse 48 eingeleitet werden. Dazu wird das Zahnrad 31,
mit dessen Hilfe die changierenden Bewegungen des Fadenführers
durchgeführt werden, in Pfeilrichtung 83 angetrieben. Dadurch
wird der Fadenführer 18 vom unteren Umkehrpunkt U angehoben,
wie durch den Pfeil 28 angedeutet. Im Diagramm der Fig. 2b ist
der jeweils von der Mündung 24 des Fadenführers 18 sowie von
dem oberen Rand 53 der Hülse 48 aus der Position H
zurückgelegte Weg über die Zeit eingetragen. Wird der
Fadenführer 18 in Pfeilrichtung 28 angehoben und passiert die
Mündung 24, die Position M, den Ausgangspunkt zum Aufbau des
Spinnkuchens, so ist eine bestimmte Zeit tH seit der Einleitung
des Umspulvorganges vergangen. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Hubvorrichtung für die Hülse 48 eingeschaltet. Sie bewegt sich
schneller als der Fadenführer, aber ihre Bewegung aus der
Position H ist so auf die Bewegung der Mündung des Fadenführers
abgestimmt, daß sie beide zum selben Zeitpunkt tS im oberen
Umkehrpunkt O des Fadenführers eintreffen. Dieses ist anhand
des Bewegungsdiagramms des oberen Randes der Hülse 53 aus der
Position H in Fig. 2b ersichtlich. Zum Zeitpunkt tS befindet
sich die Spule 48 in Umspulposition und das Umspulen des
Spinnkuchens auf die leere Hülse beginnt.
Tritt der Fall ein, daß die Energieversorgung an einer
Spinnstelle oder an der gesamten Spinnmaschine ausfällt, liegt
eine andere Ausgangssituation vor. Der
Energieversorgungsausfall tritt während des Aufbaus des
Spinnkuchens auf. In den Fig. 3a bis 3c sind die Situationen
dargestellt, in denen der Fadenführer oberhalb der Position M
entweder eine Aufwärtsbewegung durchführt, wie anhand des
Diagramms 3b erläutert, oder eine Abwärtsbewegung, wie anhand
des Diagramms 3c erläutert.
Fig. 3a zeigt die Position des Fadenführers oberhalb der
Position M. In der Stellung ZEO fällt die Energieversorgung an
der Spinnmaschine oder an der Spinnstelle aus.
In der Fig. 3b ist ein Zeit-Weg-Diagramm für die Situation
aufgestellt, daß der Fadenführer sich in einer Aufwärtsbewegung
28 befindet. Zum Zeitpunkt ZEO1 fällt die Energieversorgung an
der Spinnstelle beziehungsweise an der Spinnmaschine aus und
der abgekuppelte Fadenführer 18 bewegt sich aufgrund seines
Eigengewichts abwärts, wobei seine Abwärtsbewegung schneller
sein kann als die normale Hubbewegung, solange dadurch nicht
ein Reißen des Fadens oder des Faserbandes eintritt.
Augenblicklich zum Zeitpunkt tZEO1 wird die Hubvorrichtung 68
eingeschaltet und die Betätigungsstange 75 bewegt sich aus
ihrer Position R aufwärts, wie durch den Pfeil 74 dargestellt.
Zum Zeitpunkt tF1 trifft die Betätigungsstange 75 auf den sich
abwärts bewegenden Mitnehmernocken 76 des Fadenführers 18. Die
Aufwärtsbewegung 74 der Betätigungsstange 75 ist so
eingestellt, daß ihre Hubgeschwindigkeit der
Changiergeschwindigkeit des Fadenführers bei der Ablage des
Fadens entspricht. Zum Zeitpunkt tH stößt die Betätigungsstange
75 gegen den Betätigungshebel 77 zum Öffnen des Ventils 80 für
die Hubvorrichtung 52 zum Anheben der Hülse 48. Dieses erfolgt
dann, wenn sich die Mündung 24 des Fadenführers 18 in der
Position M und der Mitnehmernocken 76 in der Position m
befinden. Zum Zeitpunkt tS treffen der obere Rand 53 der Hülse
und die Mündung 24 des Fadenführers 18 gleichzeitig im oberen
Umkehrpunkt 0 des Fadenführers zur Übergabe des Fadens auf die
Leerspule 48 zusammen. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der
Umspulvorgang des Spinnkuchens auf die Hülse.
In der Fig. 3c ist ein Zeit-Weg-Diagramm wiedergegeben, das die
Situation darstellt, in der der Fadenführer sich in einer
Abwärtsbewegung 29 befindet. Zum Zeitpunkt tZEO2 fällt die
Energieversorgung an der Spinnstelle oder an der gesamten
Spinnmaschine aus und der Fadenführer sinkt durch sein
Eigengewicht nach unten. In demselben Augenblick wird die
Hubvorrichtung 68 eingeschaltet und die Betätigungsstange 75
bewegt sich aufwärts. Zum Zeitpunkt tF2 ergreift die
Betätigungsstange 75 den Mitnehmernocken 76 des Fadenführers 18
und hebt den Fadenführer wieder an. Bei der Aufwärtsbewegung
wird durch die Betätigungsstange 75 der Betätigungshebel 77
mitgenommen, wodurch das Ventil 80 der Hubvorrichtung 52 für
die Hülse 48 geöffnet wird. Die Mündung 24 befindet sich
ebenfalls wieder in der Position M und der Mitnehmernocken 76
in der Position m. Zum Zeitpunkt tS treffen der obere Rand 53
der Hülse 48 sowie die Mündung 24 des Fadenführers 18 im oberen
Umkehrpunkt O zur Übergabe des Fadens an die Hülse und damit
zum Umspulen des Spinnkuchens auf die Hülse zusammen. Der
Umspulvorgang beginnt.
In den Fig. 4a bis 4c ist die Situation dargestellt, daß
sich der Fadenführer mit seiner Mündung 24 unterhalb der
Position M befindet.
In Fig. 4b ist in einem Zeit-Weg-Diagramm die Situation
dargestellt, daß zum Zeitpunkt tZEU1 die Energieversorgung an
einer Spinnstelle oder der gesamten Spinnmaschine ausfällt.
Der Fadenführer bewegt sich abwärts in Pfeilrichtung 29 und
wird von der sich augenblicklich in Richtung 74
aufwärtsbewegenden Betätigungsstange 75 bereits nach kurzer
Zeit, zum Zeitpunkt tf1, erfaßt. Die Betätigungsstange 75
trifft auf den Mitnehmernocken 76 des Fadenführers 18 und hebt
damit den Fadenführer in der üblichen Changiergeschwindigkeit
in die Position O, in den oberen Umkehrpunkt des Fadenführers.
Beim Durchlaufen der Position M wird der Betätigungshebel 77
betätigt und damit die Hubvorrichtung 52 für die Leerhülse 48
betätigt. Dieses erfolgt zum Zeitpunkt tH. Der ab diesem
Zeitpunkt ablaufende Vorgang bis zum Umspulen des Spinnkuchens
auf die Spinnhülse entspricht den Verfahrensabläufen, wie sie
bereits bei der Beschreibung der Fig. 2a und 2b sowie 3a bis
3c erläutert worden sind.
In der Fig. 4c ist dargestellt, daß sich der Fadenführer 18 in
einer Aufwärtsbewegung 28 befindet, wenn zum Zeitpunkt tZEU2
die Energieversorgung EV ausfällt. Da auch hier augenblicklich
die Hubvorrichtung 68 für den Fadenführer betätigt wird, wird
zum Zeitpunkt tF2 von der Betätigungsstange 75 der
Mitnehmernocken 76 des Fadenführers 18 erfaßt. Die
Aufwärtsbewegung des Fadenführers wird in diesem Fall nur
während einer geringen Zeitspanne von tZEU2 bis tF2 durch eine
Abwärtsbewegung des Fadenführers unterbrochen. Zum Zeitpunkt
tH, beim Durchlaufen der Position M durch die Mündung 24 des
Fadenführers 18 wird von der Betätigungsstange 75 der
Betätigungshebel 77 für das Ventil 80 an der Hubvorrichtung 52
betätigt, so daß die Leerhülse 48 angehoben wird. Wie bei den
vorhergehenden Zeit-Weg-Diagrammen treffen auch hier die
Mündung 24 des Fadenführers 18 sowie der obere Rand 53 der
Hülse 48 zum Zeitpunkt tS am oberen Umkehrpunkt O des
Fadenführers zusammen zur Einleitung des Umspulvorgangs, zum
Umspulen des Spinnkuchens auf die Hülse.
Das Ausführungsbeispiel bietet eine Lösung für den Ausfall der
Energieversorgung an Spinnmaschinen mit einem
elektromechanischen Antrieb des Fadenführers. Möglich ist aber
auch der Antrieb des Fadenführers mittels eines hydraulisch
oder pneumatisch angetriebenen Hubzylinders. Das
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 würde dann einen wesentlich
vereinfachten Aufbau aufweisen. Der elektromechanische Antrieb
des Fadenführers über eine Zahnstange würde entfallen. Dagegen
könnte die Hubvorrichtung 68 über die Betätigungsstange 75 fest
mit dem Fadenführer 18 verbunden sein. Dann ist es aber
erforderlich, daß für eine gesteuerte Hin- und Herbewegung des
Fadenführers zur Fadenablage das Ventil 71 von der
Steuereinrichtung 37 gesteuert wird. Dazu kann, in Abwandlung
der Ausführung nach Fig. 1, die Betätigung 70 des Ventils 71
über die Leitung 69 mit der Steuereinrichtung 37 verbunden
sein. Der Betätigungshebel 77 des Ventils 80 zur Betätigung der
Hubvorrichtung 52 zum Anheben der Leerhülse 48 in den Spinntopf
2 darf bei diesem Ausführungsbeispiel dann nicht ständig in die
Bahn der Betätigungsstange 75 reichen, sondern nur dann, wenn
ein Ausfall der Energieversorgung eintritt.
Tritt ein Ausfall der Energieversorgung ein, kann die
Steuereinrichtung 37 nicht mehr über die Betätigung 70 des
Ventils 71 die Hubbewegung des Fadenführers steuern. In diesem
Fall könnte das Ventil durch eine mechanische
Energiespeicherung so gestellt werden, daß der Hubzylinder der
Hubvorrichtung 68 drucklos wird. Auch dieser Vorgang könnte so
verstanden werden, daß der Fadenführer von seinem Antrieb
abgekuppelt wird.
Die Ansteuerung der Ventile der Hubzylinder wäre nur noch
mechanisch möglich, beispielsweise durch den herabsinkenden
Fadenführer. Befindet sich die Mündung 24 des Fadenführers 18
oberhalb der Position M, wäre das Erreichen der Position M der
geeignete Zeitpunkt, um über das Ventil 71 eine Verbindung zum
Energiespeicher ES herzustellen, um sowohl die Hubvorrichtung
68 als auch die Hubvorrichtung 52 zu betätigen, damit der
Fadenführer angehoben und die Leerhülse 48 zum Umspulen in den
Spinntopf 2 eingeführt wird.
Befindet sich die Mündung 24 des Fadenführers 18 unterhalb der
Position M, sollte der Fadenführer ein unterhalb des unteren
Umkehrpunktes U befindlichen mechanischen Schalter zur
Betätigung des Ventils 71 erreichen, um die Hubvorrichtung 68
mit dem Energiespeicher ES zu verbinden. Der Fadenführer 18
würde wieder angehoben. Beim Durchlaufen der Position M würde
dann auch die Hubvorrichtung 52 betätigt. Fadenführer und Hülse
würden dann gemeinsam den oberen Umkehrpunkt U des Fadenführers
zustreben, wo die Fadenübergabe an die Leerhülse erfolgt zum
Umspulen des Spinnkuchens auf die Hülse.
Claims (11)
1. Verfahren zum Umspulen von Garn in einer
Topfspinnvorrichtung aus einem Spinntopf auf eine
Leerhülse, wobei der Spinnkuchen jeweils in einem ortsfest,
nach unten offenen, rotierenden Spinntopf durch einen in
den Spinntopf von oben eingeführten, changierenden
Fadenführer abgelegt wird und die Hülse zum Umspulen des
Garns von unten in den Spinntopf eingeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Ausfall der Energie zum Antrieb der mindestens
einen Spinnstelle dem mindestens einen Spinntopf ein
antriebsloses Weiterlaufen ermöglicht wird und daß der
mindestens eine Fadenführer jeweils von seinem Antrieb
abgekuppelt wird, daß eine mittels Energie aus einem
Energiespeicher angetriebene Hubvorrichtung den Fadenführer
und eine weitere Hubvorrichtung die zum Umspulen
bereitstehende Hülse so zeitlich aufeinander abgestimmt
anheben, daß der obere Rand der Hülse und die Mündung des
Fadenführers gleichzeitig frühestens im oberen Umkehrpunkt
des Fadenführers zusammentreffen, daß der Faden von der
Hülse ergriffen und das Garn aus dem Spinntopf auf die
Hülse umgespult wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fadenführer nach dem Abkuppeln von seinem Antrieb eine
solche Abwärtsbewegung ausführt, daß der Faden nicht reißt,
daß der Fadenführer von der mittels Energie aus dem
Energiespeicher angetriebenen Hubvorrichtung angehoben wird
und daß nach dem Durchfahren einer bestimmten, in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der in Umspulposition
fahrenden Hülse vorgegebenen Position die Hubvorrichtung
der Hülse betätigt wird und die Hülse mit einer solchen
Geschwindigkeit angehoben wird, daß der obere Rand der
Hülse mit der Mündung des Fadenführers frühestens im oberen
Umkehrpunkt des Fadenführers zusammentrifft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Zusammentreffen des oberen Randes der Hülse und
der Mündung des Fadenführers sich die Bewegungen so
überlappen, daß der Faden selbsttätig von der Hülse
ergriffen und der Spinnkuchen umgespult wird.
4. Vorrichtung zum Umspulen von Garn in einer
Topfspinnvorrichtung mit ortsfest angeordneten, nach unten
offenen Spinntöpfen auf leere Hülsen, wobei in die
Spinntöpfe von oben jeweils ein von einer
Changiervorrichtung antreibbarer Fadenführer eingeführt ist
und die Hülsen zum Umspulen der Spinnkuchen in die
Spinntöpfe einfahrbar sind, zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Ausfall der Energieversorgung zum Antrieb der
Aggregate an mindestens einer Spinnstelle (1) der
mindestens eine Fadenführer (18) von seinem Antrieb (11,
33) abkuppelbar ist, daß der mindestens eine Spinntopf (2)
antriebslos rotierbar ist, daß eine Hubvorrichtung (68) für
den mindestens einen Fadenführer (18) vorgesehen ist, die
unabhängig vom Antrieb (33) des Fadenführers (18)
betätigbar ist, daß die Hubvorrichtung (68) bei Ausfall der
Energieversorgung (EV) mit einem Energiespeicher (ES) in
Wirkverbindung (72) bringbar ist, daß die Hubvorrichtung
(68) bei Ausfall der Energieversorgung für den Antrieb (33)
des mindestens einen Fadenführers (18) mittels der aus dem
Energiespeicher (ES) zugeführten Energie betätigbar ist,
daß die Hubvorrichtung (68) für den mindestens einen
Fadenführer (18) mit einer weiteren Hubvorrichtung (52) in
Wirkverbindung tritt zum Einfahren der mindestens einen
Hülse (48) in den mindestens einen Spinntopf (2) zum
Umspulen des Spinnkuchens (5) auf die Hülse (48).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hubvorrichtung (52) für das Einfahren der Hülsen (48)
in den Spinntopf (2) zum Verfahren der Hülse (48) in die
Umspulposition (0) ebenfalls mit dem Energiespeicher (ES)
zur Nutzung der gespeicherten Energie in Wirkverbindung
bringbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Energiespeicher (ES) ein Druckluftspeicher ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Bremsvorrichtung (41) für den
mindestens einen Fadenführer (18) vorgesehen ist und daß
die Bremsvorrichtung (41) bei Ausfall der Energieversorgung
an der mindestens einen Spinnstelle (1) mit dem mindestens
einen Fadenführer (18) in Wirkverbindung tritt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Ausfall der Energieversorgung die Bremsvorrichtung (41)
nur bei einer Abwärtsbewegung (29) des mindestens einen
Fadenführers (18) mit diesem in Wirkverbindung tritt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsvorrichtung (41) mit dem Energiespeicher (ES)
in Wirkverbindung (67) steht und bei Ausfall der
Energieversorgung für die mindestens eine Spinnstelle (1)
die Bremsvorrichtung (41) mit dem Energiespeicher (ES) zur
Abbremsung des mindestens einen Fadenführers (18) in
Wirkverbindung bringbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der mindestens eine Spinntopf (2) an
der mindestens eine Spinnstelle (1) mit einer Schwungmasse
(13) in Wirkverbindung steht und daß die Schwungmasse eine
solche kinetische Energie speichert, daß die Auslaufzeit
mindestens die Zeit für den Umspulvorgang eines
vollständigen Spinnkuchens (5) umfaßt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem mindestens einen Spinntopf
(2) und dessen Antrieb (11) sowie zwischen dem mindestens
einen Fadenführer (18) und dessen Antrieb (33) jeweils eine
Kupplung (12, 38) vorgesehen ist und daß diese Kupplungen
(12, 13) bei Ausfall der Energieversorgung (EV) selbsttätig
öffnend sind.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924236379 DE4236379C2 (de) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | Verfahren und Vorrichtung zum Umspulen von Garn in einer Topfspinnvorrichtung |
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