DE4414040A1 - Fadenwicklung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fadenwicklung auf einer Spulenhülse aus einem endlosen, synthetischen Faden, der in zylindrischen Schichten von mit zunehmendem Durchmesser abnehmender Länge auf­ gewunden ist, so daß die Fadenwicklung kegelige Böschungen auf­ weist.

Synthetische Fäden werden in Streckzwirnmaschinen mittels Ring und Läufer auf Spulenhülsen auf gewunden, die auf angetriebenen Spindeln aufgesteckt sind. Für die Art der Aufwindung des Fadens, die durch die entsprechend gesteuerte Bewegung der die Ringe tragenden Ringbank bestimmt wird, sind eine Vielzahl von Win­ dungsarten bekannt. In der DE 15 35 051 C sind einige dieser Windungsarten und die Art der Bewegung der Ringbank, die zu die­ sen Windungen führt, dargestellt.

Insbesondere für feine und/oder empfindliche synthetische Fäden hat sich die sog. Parallel- oder Flyerwindung bewährt, bei der - wie beim Flyer - die Wicklung aus parallelen, zylindrischen Fa­ denschichten aufgebaut wird. Bei dieser Windungsart kann die Fa­ denspannung annährend konstant gehalten werden, was zu einem qualitativ hochwertigen Produkt führt.

Insbesondere beim Wechseln, aber auch beim sonstigen Handhaben dieser Spulen kommt es trotz sorgfältiger Behandlung immer wieder vor, daß die empfindlichen Fäden oder auch nur einzelne von deren Kapillaren beschädigt werden und dann im weiteren Verarbeitungs­ gang reißen. Da solche Faden- oder Kapillarbrüche nicht behoben werden können und bspw. beim Wirken eines Damenstrumpfes nicht tolerierbar sind, stellen Spulen mit solchen Fäden Ausschuß dar.

Während Fadenbeschädigungen in der letzten Windungsschicht durch Abziehen dieser Schicht entfernt werden können, liegen Fadenbe­ schädigungen im Bereich der Spulenböschungen in tiefen Windungs­ schichten und können nicht entfernt werden. Daher sind Fadenbe­ schädigungen im Windungsbereich der Böschungen besonders uner­ wünscht.

Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, die Fadenwindungen im Böschungsbereich gegen Beschädigungen zu schützen. Sie löst diese Aufgabe hinsichtlich der Spule durch die Merkmale des Anspruchs 1. Durch diese Deckwindungsschichten sind die darunter liegenden Normal-Windungsschichten gegen Beschädigung geschützt. Beschä­ digte Fäden der Deckwindungsschichten können durch Abziehen die­ ser nach dem Fertigstellen der eigentlichen Fadenwindungen ohne­ hin nicht mit der richtigen, gleichbleibenden Fadenzugkraft auf­ gewundenen und damit nicht verwendbaren und Abfall darstellenden Deckwindungsschichten leicht entfernt werden.

Da sich gezeigt hat, daß insbesondere die obere Böschung der Spulen sehr häufig Fadenbeschädigungen aufweist, kann mit dem Anbringen von Deckwindungsschichten nur auf der oberen Böschung bereits eine wesentliche Verbesserung, d. h. eine Verminderung der Ausschuß darstellenden Spulen erreicht werden. Eine weitere Ver­ besserung ist möglich, wenn auch die untere Böschung mit Deck­ windungsschichten belegt und geschützt wird.

Fadenbeschädigungen in der letzten, zylindrischen Windungsschicht könnten an sich durch Abziehen dieser Schicht leicht entfernt werden. Häufig sind derartige Fadenbeschädigungen aber mit bloßem Auge nicht erkennbar oder treten überhaupt erst später in Er­ scheinung. Es ist daher vorteilhaft, auch den zylindrischen Be­ reich einer Spule mit Deckwindungsschichten zu belegen, die vor einer Weiterverarbeitung der Spule auf jeden Fall abgezogen wer­ den, so daß möglicherweise beschädigte Fadenabschnitte auch aus diesem Spulenbereich ausgeschieden werden.

Die Deckwindungsschichten sind Abfall. Um diesen so gering wie möglich zu halten, soll für die Deckwindungsschichten nicht mehr Faden verwendet werden, als erforderlich. Es hat sich gezeigt, daß eine Anzahl von drei bis acht Deckwindungsschichten in aller Regel ausreichend ist, die zu schützenden Bereiche einer Spule genügend abzudecken.

Vorteilhaft unterstützt wird diese Abdeckwirkung der Deckwin­ dungsschichten auch durch steilere oder flachere Lage der Faden­ windungen in diesen Deckwindungsschichten im Vergleich zu den Normalwindungen, durch die der Tendenz der Fadenwindungen entge­ gengewirkt wird, sich zwischen die unter ihnen liegenden Faden­ windungen einzulegen. Sie liegen dadurch vielmehr stets über den zu schützenden Windungen. Allgemein heben sich Windungen mit an­ deren Steigungswinkeln als denjenigen der Normalwindungen deut­ lich von diesen ab, so daß die Bedienperson erkennen kann, wie weit die Deckwindungsschichten reichen und Faden abgezogen werden muß. Steilere Windungen haben den Vorteil, sich leichter abziehen zu lassen.

Die Vorteile eines Schutzes der Fadenwindungen von Spulen syn­ thetischer Fäden ist bspw. aus der GB 2 078 201 B bekannt. In dieser Schrift wird vorgeschlagen, die Spule in eine wärme­ schrumpfbare Folie einzuschließen. Diese sicherlich sehr wirksame Maßnahme erfordert jedoch erheblichen Aufwand an Material und an Arbeitsleistung sowohl beim Einschrumpfen als auch beim Auspacken, so daß sie nur in Sonderfällen gerechtfertigt sein kann.

Es ist auch bekannt (JP Sho-60-71720 A), nach Fertigstellen einer Parallelwicklung die Ringbank zum Anbringen einer Oberwindung auf der Spulenhülse über die obere Böschung hinweg in diese Oberwindestellung zu führen und dann in die Unterwindestellung abzusenken. Auch hierbei wird die obere Böschung mit zwei Faden­ lagen überdeckt, die jedoch nicht zum Zwecke des Schutzes der Fadenlagen im Bereich der Böschung angebracht werden, sondern zwangsläufig entstehen.

Das Verfahrens zum Herstellen dieser Spule ist durch die Merkmale des Anspruchs 6 gekennzeichnet. Beim Anbringen dieser Deckwin­ dungsschichten braucht nicht mehr auf das Einhalten der vorgese­ henen Fadenzugkraft geachtet zu werden, da das für diese Windungen verwendete Fadenstück bei der Weiterbehandlung der Spule als Abfall ausgeschieden werden wird.

Die Windungen der Deckwindungsschichten mit anderen Steigungs­ winkeln können vor allem durch Verändern der Ringbankgeschwin­ digkeit erreicht werden. Ein Verändern der Fadenliefergeschwin­ digkeit hat nur geringe Auswirkungen auf den Steigungswinkel der Fadenlagen. Zum Erzielen steilerer Deckwindungen ist die Ring­ bankgeschwindigkeit zu erhöhen, für flachere Deckwindungen müßte sie verlangsamt werden.

In der Regel bricht der Fadenballon beim Überfahren einer Bö­ schung, bei dem rasch vom größten auf den kleinsten Windungs­ durchmesser übergegangen wird, zusammen und führt zu einem Fa­ denbruch. Um dies zu vermeiden, sieht das erfindungsgemäße Ver­ fahren vor, beim Anbringen der Deckwindungsschichten die Liefer­ geschwindigkeit zu vermindern und die Spindeldrehzahl zu erhöhen. Dadurch wird die Fadenzugkraft derart beeinflußt, daß der Ballon aufrecht erhalten bleibt. Das Verändern der Fadenzugkraft erfolgt dabei zwar in gleichem Sinne wie bei einer qualitätsbezogenen Beeinflussung, jedoch nicht nicht mit dem Ziel, die Qualität zu beeinflussen, sondern mit dem Ziel, Fadenbrüche zu verhindern. Da sich das Ausmaß der Beeinflussung nicht an der Qualität des Fa­ dens orientiert, führt sie zu einem qualitativ unbefriedigenden Faden, was aber im Hinblick auf dessen Ausscheiden im weiteren Verarbeitungsgang als unbeachtlich erweist.

In den Figuren der Zeichnung ist das Wesen der Erfindung ver­ deutlicht. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Ansicht einer Aufwindevorrichtung einer Streckzwirnmaschine;

Fig. 2 bis 5 Ringbankhub/Zeitdiagramme unterschiedlicher Deck­ windungsschichten.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist eine aus einer Fadenwicklung 1 und einer Spulenhülse 2 bestehende Spule 3 auf einer Spindel auf ge­ steckt, die mittels eines in einer Spindelbank 4 untergebrachten Antriebs bspw. in Form eines hier nicht im einzelnen darge­ stellten Einzelspindelmotors antreibbar ist. Zwischen dem unteren Ende der Hülse 2 und der Spindelbank 4 ist ein Abfallring 5 an­ geordnet.

Der von einem nicht dargestellten Streckwerk kommende, synthe­ tische Faden 6 durchläuft einen Fadenführer 7 und wird durch ei­ nen auf einem Zwirnring 8 geführten Läufer 9 gezwirnt und auf die Spule 3 auf gewunden. Die den Ring 8 lagernde Ringbank 10 wird durch bekannte und daher hier nicht dargestellte Vorrichtungen auf und abbewegt und bildet so die Windungsschichten der Faden­ wicklung 1. Wie erwähnt, geht die Erfindung von einer Wicklungs­ art aus, bei der zylindrische Fadenschichten auf gewunden werden. Die Hubhöhe der Ringbank 10 wird demgemäß nach jedem Hub um einen geringen Betrag vermindert, so daß die Höhe der Fadenschichten immer geringer werden und eine obere kegelige Böschung 11 und eine untere kegelige Böschung 12 aufbauen.

In der Darstellung ist die Fadenwicklung 1 fertiggestellt, die letzte zylindrische Fadenschicht ist aufgebracht. Die Ringbank 10 ist in den Bereich der oberen Böschung 11 angehoben und bringt dort kegelige Deckwindungsschichten 13 an.

In Fig. 2 ist der Ablauf der Bewegung der Ringbank 10 als Hub/Zeitdiagramm wiedergegeben, in dem die Abszisse die Zeit, die Ordinate die Hubhöhe der Ringbank wiedergibt. Die Bewicklung be­ ginnt bei t1 mit maximaler Hubhöhe h1. Diese vermindert sich im Verlauf der Bewicklung allmählich sowohl von oben als auch von unten her bis zur Fertigstellung der Wicklung im Zeitpunkt t2 auf die Hubhöhe h2. Diese Hubhöhe h2 entspricht der Höhe des zylin­ drischen Bereichs 14 der Spule, die Verminderung den Höhen der Böschungen 11 und 12.

Nach Vollenden der letzten Windungsschicht bewegt sich die Ring­ bank 10, wie bei 15 dargestellt, aus dem oberen Umkehrpunkt die­ ser letzten Windungsschicht der Höhe h2 nach oben bis mindestens zum oberen Umkehrpunkt des ersten Hubes der Hubhöhe h1j gegebe­ nenfalls bis in die Oberwindestellung. Zwischen diesen beiden Stellungen bewegt sie sich einige Male, in der Darstellung vier mal auf und ab, um dann in die Stellung nach unten zu fahren, in der der Faden auf den Abfallring 5 gewunden wird. Bei diesem mehrmaligen Auf-und-Abbewegen der Ringbank 10 werden die Deck­ windungsschichten 13 gebildet.

Die Bewegung der Ringbank 10 im Bereich 11 erfolgt je nachdem, ob steilere, gleiche oder flachere Steigung der Fadenwindungen in den auf die Böschung 11 aufgelegten Deckwindungsschichten erzielt werden soll, rascher, gleich schnell oder langsamer als beim Aufbau der Fadenwindungen zwischen den Zeitpunkten t1 und t2.

Die Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch, daß die Ringbank 10 nach Anbringen der Deckwindungsschichten 13 auf der oberen Böschung 11 in den Bereich der unteren Böschung 12 fährt und auch dort durch mehrmaliges Auf-und-Abbewegen zwischen den unteren Umkehrpunkten der Hubhöhen h1 und h2 einige, in der Dar­ stellung drei Deckwindungsschichten 13′ anbringt.

In der Ausführungsform der Fig. 4 werden sowohl auf den Bö­ schungen 11 und 12 als auch im zylindrischen Bereich 14 Deckwin­ dungsschichten 13′′ angelegt und zwar getrennt und nacheinander. Das Überdecken aller drei Bereiche mit Deckwindungsschichten kann gemäß Fig. 5 auch mit alle drei Bereiche 11, 12 und 14 gleich­ zeitig überdeckenden Deckwindungsschichten 13° erfolgen.

Die Anzahlen der anzubringenden Deckwindungsschichten 13, 13′, 13′′, 13° kann je nach den Anforderungen an deren Schutzwirkung gewählt werden. Eine größere Anzahl von Deckwindungsschichten gewährt höhere Schutzwirkung, erfordert jedoch eine größere, Ab­ fall darstellende Fadenlänge.

Während des Aufbaus der zylindrischen Windungsschichten wird in der Regel die Drehzahl der Spindeln so gesteuert, daß die Faden­ zugkraft über den ganzen Abzug annähernd konstant bleibt. Diese Steuerung erfolgt gewöhnlich in Abhängigkeit vom jeweiligen Auf­ windedurchmesser. Beim Anbringen der Deckwindungsschichten 13, 13′, 13′′ und 13°, bei dem der Aufwindedurchmesser sich sehr rasch sehr stark ändert, wird auf diese qualitätsbezogene Beeinflussung der Fadenzugkraft verzichtet, da an die hierbei auf gewundenen Fadenabschnitte qualitativ keinerlei Ansprüche gestellt werden - sie stellen ohnehin Abfall dar.

Wenn die Fadenzugkraft auch nicht qualitätsbezogen beeinflußt wird, wird sie doch insoweit beeinflußt, daß keine Fadenbrüche auftreten. Die Beeinflussung erfolgt im gleichen Sinne wie bei einer qualitätsbezogenen Beeinflussung, also durch Erhöhen mit abnehmendem Aufwindedurchmesser, jedoch nicht mit der Genauigkeit und nicht in dem Ausmaß, als für ein Aufrechterhalten der Quali­ tät des Fadens erforderlich wäre. So hat sich ein Vermindern der Liefergeschwindigkeit von bspw. 1200 m/min auf bspw. 1000 m/min und ein Erhöhen der Spindeldrehzahl von bspw. 10 000 U/min auf bspw. 11 000 U/min als ausreichend erwiesen.

Die Streckzwirnmaschine, an der die erfindungsgemäßen Spulen mit Deckwindungen hergestellt und das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, ist mit einem unabhängig von den anderen Arbeitsorganen der Maschine steuerbaren Antrieb der Ringbank ausgestattet. Derartige Antriebe sind bekannt. Die bereits ge­ nannte DE 15 35 051 C offenbart eine auch für den vorliegenden Fall einsetzbare Steuervorrichtung, für den Antrieb der Ringbank sind hydraulische und elektromotorische Ausführungen bekannt.

Claims (12)

1. Fadenwicklung (1) auf einer Spulenhülse (2) aus einem end­ losen, synthetischen Faden (6), der in zylindrischen Schichten von mit zunehmendem Durchmesser abnehmender Länge aufgewunden ist, so daß die Fadenwicklung kegelige Böschungen (11, 12) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die obere Böschung (11) der Fadenwicklung (1) mit mehreren Deckwindungsschichten (13) überdeckt ist, die aus dem Ende des auf die Fadenwicklung gewundenen Fadens (6) gebildet sind.

2. Fadenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die untere Böschung (12) der Fadenwicklung (1) mit mehreren Deckwindungsschichten (13′) überdeckt ist, die aus dem Ende des auf die Fadenwicklung (1) gewundenen Fadens (6) gebildet sind.

3. Fadenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der zylindrische Bereich (14) der Fadenwicklung (1) mit mehreren Deckwindungsschichten (13′′, 13°) überdeckt ist, die aus dem Ende des auf die Fadenwicklung (1) gewundenen Fadens (6) ge­ bildet sind.

4. Fadenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckwindungsschichten (13, 13′, 13′′ 13°) einen anderen Fa­ den-Kreuzungswinkel aufweisen als die zylindrischen Windungs­ schichten.

5. Fadenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Deckwindungsschichten (13, 13′, 13′′, 13°) drei bis acht, vorzugsweise vier bis sechs beträgt.

6. Verfahren zum Herstellen einer Fadenwicklung auf einer Spu­ lenhülse aus einem endlosen, synthetischen Faden, bei dem der Faden in zylindrischen Schichten von mit zunehmendem Durchmesser abnehmender Länge aufgewunden wird, so daß an der Fadenwicklung kegelige Böschungen entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Fertigstellung der zylindrischen Windungsschichten zumindest über die obere Böschung der Fadenwicklung mehrere kegelige Deckwin­ dungsschichten gelegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Fertigstellung der zylindrischen Windungsschichten auch über die untere Böschung der Fadenwicklung mehrere kegelige Deckwindungs­ schichten gelegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Fertigstellung der zylindrischen Windungsschichten auch über die letzte zylindrische Windungsschicht der Fadenwicklung mehrere zylindrische Deckwindungsschichten gelegt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringbank beim Anbringen der Deckwindungsschichten mit deutlich anderer Geschwindigkeit bewegt wird als beim Bilden der zylin­ drischen Fadenschichten.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden beim Anbringen der Deckwindungsschichten mit deutlich an­ derer Geschwindigkeit zugeliefert wird als beim Bilden der zy­ lindrischen Fadenschichten.

11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anbringen der Deckwindungsschichten die Liefergeschwindigkeit vermindert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anbringen der Deckwindungsschichten die Spindeldrehzahl erhöht wird.