DE69118452T2 - Maschine zur Vorbereitung von Fadenspulen und entsprechendes Verfahren - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung hochwertiger Garne durch den integrierten Spinn- und Wickelprozeß, in dem das Garn in der ersten Stufe insbesondere in einer Ringspinnmaschine erzeugt wird, wogegen das erzeugte Garn in der zweiten Stufe umgespult wird, derart, daß seine fehlerhaften Stücke entfernt oder zumindest in beträchtlichem Umfang verringert werden, um ein Erzeugnis zu erhalten, das sowohl nach seinem Aussehen als auch nach seiner mechanischen Festigkeit von hoher Güte ist.
• Der Wickelvorgang ist sehr viel schneller als der Spinnvorgang, und daher ist eine kleine Anzahl Wickelstationen in der Lage, das Garn auf zuwickeln oder umzuspulen, das von einer sehr viel größeren Anzahl Spinnstationen erzeugt wird, die eine große Anzahl Garnwickel herstellen, die dann zu einer kleineren Anzahl Spulen größerer Abmessungen zusammengeführt werden, welche das Endprodukt der Spinn-Wickelmaschine darstellen.
• Für die Wickelstufe müssen die in der Spinnstation erzeugten Wickel den Wickelstationen so zugeleitet werden, daß ein Fadenende eine vorbestimmte Stellung einnimmt, die insbesondere eine senkrechte Stellung ist, in der das Fadenende durch die obere Öffnung der Hülse eingesteckt ist, die den Kern des Wickels bildet.
• Die Wickelmaschine ist somit in der Lage, das Fadenende automatisch zu erfassen und seine Umspulung zur Bildung der Spule zu beginnen.
• Derzeit vorhandene Spinn-Wickelmaschinen zeichnen sich durch eine große Anzahl, bis zu tausend oder mehr Spinnstationen aus, aber nur durch eine kleine Anzahl von ungefähr einigen zehn Wickelstationen, zwischen denen die leeren Hülsen von der Wickelmaschine zur Aufnahme der neuen Wickel und die umzuspulenden, mit Garn bewickelten Garnwickel transportiert werden. Um die Arbeitsbelastung des Menschen zu mildern, wird dieser Transport zusammen mit dem Voranordnen der Wickel bei Spinn-Wickelmaschinen neuerer Ausführung durch automatische Fördervorrichtungen verschiedener Ausführung durchgeführt, welche die Arbeit des Bedienpersonals auf reine Überwachung und Eingriffe bei möglichen Maschinenstörungen begrenzen.
• Die Wickelstufe hat im allgemeinen eine größere Leistung als die Spinnstufe, derart, daß die Wickelmaschine die Garnerzeugung verarbeiten kann, ohne daß während ihres Betriebes Stau entsteht.
• Bis vor wenigen Jahren wurde die Aufgabe des Wickel- und Hülsentransports durch die Zwischenschaltung von auf Karren bzw. Wagen montierten Behältern zwischen den beiden Stufen gelöst, welche die vollen Wickel oder die leeren Hülsen nach Zufall aufnahmen, und von denen sie durch Lade- oder Anordnungsvorrichtungen oder, noch einfacher, durch das Personal selbst abgenommen wurden.
• Die Wickelmaschine gibt nicht nur vollständig garnfreie Hülsen zum Zurückleiten an die Spinnmaschine ab, sondern auch eine kleine, aber nicht vernachlässigbare Anzahl von Garn nicht vollständig freie Hülsen, von denen die automatische Wickelmaschine kein weiteres Garn abziehen kann, weil das Fadenende von den Vorrichtungen, mit denen jede Station versehen ist, nicht mehr auffindbar ist.
• Diese unregelmäßigen Wickel, von denen ein Teil des Garns nicht abgewickelt werden kann, entstehen durch ungenaues Bewickeln des Wickels während des Spinnens, wodurch aufeinanderfolgende Fadenwindungen sich unter zuvor aufgewickelte lose Windungen legen, so daß diese Windungen, wenn sie in der Wickelmaschine abgewickelt werden, blockiert werden, mit der Folge, daß der Faden an einer Stelle bricht, die vor der Bewegungsbahn liegt, in der das Garn unter der Kontrolle der Wickelorgane steht, und in der der ununterbrochene Fadenlauf durch Spleißen automatisch wiederhergestellt werden kann.
• Diese Hülsen müssen ausgesondert, zurückgewonnen und der Wikkelanordnungsvorrichtung zugeleitet werden, um das auf sie noch aufgewickelte Garn auf zubrauchen, indem sein Ende aufgefunden wird und sie dann der Wickelmaschine erneut zugeführt werden.
• Der Stand der Technik weist eine große Anzahl Spinn-Wickelmaschinen-Anordnungen auf.
• Gemäß dem deutschen Patent Nr. 3235442 an Murata Kikai werden die Wickel und Hülsen zwischen den Spinn- und den Wickelmaschinen mittels scheibenförmigen Unterlagen transportiert, die einen Hülsenaufnahmedorn aufweisen; die Scheiben sind auf Förderbändern angeordnet.
• Das US-Patent Nr. 3941323 an Savio beschreibt eine Vorrichtung zum Herrichten von bewickelten Wickeln zum Umspulen, einschließlich dem Suchen, Vorbereiten und Halten des Fadenendes. Das US-Patent Nr. 4432198 desselben Inhabers beschreibt eine Vorrichtung zum Fördern von Wickeln zwischen den beiden Stufen.
• Das US-Patent Nr. 4571931 an Schlafhorst beschreibt eine Übergabevorrichtung zwischen den Spinn- und den Wickelmaschinen, die als Pufferspeicher zwischen den beiden Maschinen wirkt und die Wickel der Wickelmaschine auf Anforderung der Wickelstationen zuleitet. Diese Vorrichtung enthält auch eine Einrichtung zum Voranordnen der Wickel.
• Ein Spinn-Wickelprozeß gemäß US-A-4 571 931 sieht vor:
• - das Abnehmen der hergestellten Spulen von einer Fördervorrichtung durch einen Greifer 60,
• - das Vorbereiten solcher Spulen durch Ansaugen, um das Fadenende in die Hülse der zugehörigen Spule einzuziehen,
• - das Abgeben der vorbereiteten Spulen an ein Spulenspeichermagazin; eine solche Vorrichtung ist von einem kreisrunden, sich um eine senkrechte Achse drehenden Magazin gebildet; die vorbereiteten Spulen werden an ein Förderband abgegeben;
• - das Abgeben der vorbereiteten Spulen an die Wickeleinheiten entsprechend den Anforderungen der Wickelstationen, die in ihren kreisrunden Wickelmagazinen eine Leerstelle aufweisen; die Spulen werden auf ein solches Förderband fallen gelassen und werden in liegender, zufälliger waagerechter Stellung transportiert. Vom Förderer auf die genannten Magazine werden die Spulen in senkrechter Stellung fallen gelassen.
• Die vorgeschlagenen Verfahren enthalten viele verschiedene Fördersysteme, nämlich glatte Förderbänder, auf denen die Wickel entweder auf ihren Seiten aufruhen oder von den genannten Scheiben abgestützt sind, Förderbänder mit feststehenden senkrechten Dornen zur Aufnahme der Hülsen und Wickel in senkrechter Stellung, Sektor-Hub- und -Fördereinrichtungen und Greifvorrichtungen, insbesondere in Kombination miteinander.
• Die erfindungsgemäße Maschine zum Herrichten von Wickeln oder Spulen wird unter Bezugnahme auf eine in Fig. 1 bis 4 als nichteinschränkendes Beispiel dargestellte übliche Ausführungsform beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Maschine zusammen mit einer Spinn- und einer Wickelmaschine.
• Die Spinnmaschine 1 besteht aus einer Vielzahl Ringspinnstationen 2, in denen das zugeführte Faserband zu Garn verarbeitet wird, welches in der Form von Wickeln 3 aufgenommen wird, die im untere Teil der Einheit angeordnet sind.
• Die Spinnstationen 2 können auf einer oder auf beiden Seiten der Spinnmaschine angeordnet sein und Spinnseiten bilden.
• Jede Spinnseite ist mit Vorrichtungen 4 zum Abnehmen der vollständigen Wickel von der Spindel und zum Auswechseln derselben gegen leere Hülsen versehen, auf die das Garn dann zur Bildung neuer Wickel aufgewickelt wird, und mit einer Vorrichtung 5 zum Transportieren der genannten Wickel und der genannten leeren Hülsen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Transportvorrichtung 5 aus einem schrittweise angetriebenen Förderband, das mit Dornen 6 versehen ist, die ausgelegt sind, in senkrechter Stellung die aus der Spinnmaschine zu entladenden Wickel und die in sie zu ladenden leeren Hülsen zu halten. Die geradzahligen Dorne sind zur Aufnahme der Produktwickel, die ungeradzahligen Dorne zur Aufnahme der leeren Hülsen oder umgekehrt vorgesehen.
• Der Arbeitsgang der Abnahme der Wickel von der Spindel besteht im wesentlichen aus Folgendem. Wenn der Spinnteil die Wickel mit der gewünschten Wickellänge fertiggestellt hat und die Wickel von der Spindel abzunehmen und durch leere Hülsen zu ersetzen sind, geht die Abnahmevorrichtung 4 nach oben und bewegt ihre Greifer 7 über den oberen Abschnitt der Wickel 3, der durch den oberen Abschnitt der Hülse dargestellt ist, und entfernt sie durch Anheben der Wickel aus der Spinnmaschine, durch Bewegen derselben nach außen und Absenken derselben auf die geradzahligen Dorne 6 der Fördervorrichtung 5. Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 290 063 der gegenwärtigen Anmelderin beschreibt Greifer für die Abnahmearbeitsgänge innerhalb einer Spinnmaschine.
• Die Greifer 7 werden dann gelöst, derart, daß sie die Wickel auf den geradzahligen Dornen zurücklassen, und die Abnahmevorrichtung wird dann um einen kleinen Betrag nach oben verstellt. Die Fördervorrichtung 5 wird um einen Schritt vorwärtsbewegt, so daß ihre Greifer dann eine Stellung einnehmen, die den auf den ungeradzahligen Dornen angeordneten leeren Hülsen entspricht. Die Vorrichtung 4 wird erneut nach unten verstellt, um Berührung mit dem oberen Abschnitt der leeren Hülsen herzustellen, und ihre Greifer 7 werden erneut veranlaßt, auf die leeren Hülsen einzuwirken. Die Vorrichtung 4 führt dann eine Bewegung aus, die der zuvor beschriebenen entgegengesetzt ist, derart, daß die leeren Hülsen anstelle der fertigen Wickel angeordnet werden, die soeben aus den Spinneinheiten entladen worden sind. Bei Beginn der Abnahmevorgangs sind die ungeradzahligen Dorne von den leeren Hülsen besetzt, die der Spinnmaschine zuzuführen sind, und bei Beendigung des Vorgangs sind die geradzahligen Dorne von den fertigen Wickeln besetzt, die zur Wickelmaschine zu leiten sind.
• Die Förderung dieser Wickel geschieht durch schrittweises Vorwärtsbewegen der Fördervorrichtung 5 in Richtung auf die Übergabeeinheit 9, die bei einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform aus einem Schrittschaltförderer besteht, der mit Greifern 10 versehen und als Portal konfiguriert ist, das den Durchgang von Geräten und Personen zwischen den Spinn- und den Wickelmaschinen ermöglicht.
• Gemäß der in Fig. 1 als Beispiel dargestellten Ausführungsform erfassen die Greifer 10 die Wickel 3 in der Mitte.
• Die Fördervorrichtung 5 und die Übergabeeinheit 9 bewegen sich synchron, so daß jeder neue, von der Fördervorrichtung 5 angediente Wickel 3 von einem offenen, schließbereiten Greifer 10 aufgenommen wird. Wenn der Wickel von den Greifern 10 der Übergabeeinheit 9 entnommen wurde und die Übergabeeinheit sich um einen Schritt vorwärtsbewegt hat, um einen neuen Greifer 10 in Stellung zu bringen, ist die Fördervorrichtung 5 in der Lage, einen neuen Vorwärtsschritt zum Vorbringen eines neuen Wickels auszuführen. Die verwendeten Steuerfühler können mechanische Taster, fotoelektrische Zellen oder äquivalente Fühlereinrichtungen sein.
• Ist die Spinnmaschine 1 mit zwei Spinnseiten und zwei Fördervorrichtungen 5 ausgeführt, sind auch zwei Übergabeeinheiten vorgesehen. Die Übergabeeinheit(en) 9 gibt/geben die Wickel 3 in einen Positioniertrichter 11 ab, der die Vorrichtung 12 zum Voranordnen der Wickel vor ihrer Zuführung in die Wickelmaschine speist. Sind zwei Übergabeeinheiten 9 vorhanden, und sind an beiden Spinnseiten Wickel zu transportieren, kann der Wickelfördervorgang so implementiert werden, daß zuerst eine Spinnseite vollständig und danach die andere entladen wird, oder daß Wickel von beiden Fördervorrichtungen 5 alternierend vorgebracht werden, so daß der Positioniertrichter 11 einen Wickel alternierend je von einer der beiden Seiten empfängt.
• Zur Verkürzung der Förderzeiten kann bei dem zuerst genannten Arbeitsverfahren die Fördervorrichtung mit doppelten Schritten betrieben werden, wogegen bei dem an zweiter Stelle genannten Verfahren die beiden Fördervorrichtungen mit einfachen statt doppelten Schritten betrieben werden können und zwischen den beiden Seiten die Positionen, die von den fertigen Wickeln und den leeren Hülsen eingenommen werden, gegeneinander versetzt werden.
• Vor der nächsten Wickelabnahme werden weitere leere Hülsen auf die Fördervorrichtung 5 auf die ihnen zugeordneten gerad- oder ungeradzahligen Dorne geladen. Die Spinn- und Wickeloperationen können unabhängig gesteuert werden, indem zwischen den beiden Maschinen ein Wickelpufferspeicher angeordnet wird und der Zuführtrichter 11 der Vorrichtung 12 aus diesem Speicher gespeist wird.
• Die Wickelvoranordnungsvorrichtung 12 stellt einen der am meisten charakteristischen Teile der vorliegenden Erfindung dar und wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Ihre Aufgabe ist die Voranordnung der Wickel in der Weise, daß ihr Garn- bzw. Fadenende unbeschädigt und frei ist und mit einer vorbestimmten Länge in die obere Öffnung der Hülse eingesteckt ist, die als Kern des der Wickelmaschine zugeführten Wickels 3 wirkt. In dieser Hinsicht ist die Wickelmaschine mit Einrichtungen zum Aufnehmen des Fadens aus dieser Stellung und zum automatischen Starten seiner Umspulung versehen.
• Die Vorrichtung 12 versorgt den Wickelträger 13, der die Wikkelmaschine 14 speist.
• Der Wickelträger 13 umfaßt einen Förderer in Form einer waagerecht bewegbaren Kette oder eines Bandes, die bzw. das eine Reihe vorzugsweise senkrechter oder nicht senkrechter zylindrischer Taschen trägt, welche die vorangeordneten Wickel aus der Vorrichtung 12 aufnehmen und sie allen die Wickelmaschine 14 bildenden Wickelstationen 15 zufördert.
• Der Wickelträger 13 ist auch einer der am meisten kennzeichnenden Teile der vorliegenden Erfindung und wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, in der er mit weiteren Einzelheiten dargestellt ist.
• Jede Wickelstation 15 ist mit einer Mehrpositions-Ladekonsole 16 versehen (von der in Fig. 3 drei Positionen als Beispiel dargestellt sind, nämlich eine für den im Wickeln befindlichen Wickel, eine für einen Reservewickel und eine für die abzugebende Hülse), auf welche die beim Wickeln abzuspulenden Wickel in Stellung gebracht werden und von der die leeren Hülsen entnommen und durch einen Förderer 17 zur Wiederverwendung zurücktransportiert werden. Der Lader 16 hat die Form einer drehbaren Konsole, die mit leicht kegeligen Dornen zum Zentrieren der auf ihr angeordneten Wickel und Hülsen und zum Halten derselben in einer ungefähr senkrechten Stellung versehen ist und mit einer schrittweisen Drehbewegung angetrieben wird, um die Position in die Arbeitsstation zu verbringen, die bereits mit einem abzuspulenden Wickel versehen ist, so daß, sobald ein Wickel leer ist, ein anderer sofort bearbeitet werden kann, ohne daß die Zeit abgewartet werden muß, die zum Neuladen eines neuen, vom Wickelträger 13 zugeförderten Wickels erforderlich ist.
• Die leeren Hülsen und die fehlerhaften Wickel werden von einem Mechanismus 18 ausgestoßen, der beispielsweise eine nokkengesteuerte Stange umfaßt, welche die Hülsen von ihren Dornen entfernt und sie an den Hülsenrückförderer 17 abgibt. In der Bahn dieses Förderers ist eine Auswahleinrichtung 19 zum Auswählen leerer Hülsen und von Wickeln, die noch restliche Garnwindungen enthalten, angeordnet. Die Auswahl kann beispielsweise mit der Vorrichtung gemäß dem US-Patent Nr. 4,871,072 an SAVIO S.p.A. ausgeführt werden.
• Die leeren Hülsen werden der Spinnmaschine durch den Förderer 20 zur Wiederverwendung zugeführt, wogegen die noch restliche Garnwindungen enthaltenden Wickel dem Sammelbehälter 22 durch das Förderband 21 zugeführt werden. Wenn vollständig. Die der Spinnmaschine zur Wiederverwendung zugeführten Hülsen werden, wenn vollständig leer, dem senkrechten Band 23 zugefördert, das sie zur Ladestation für die Spinnmaschinenfördervorrichtung 5 transportiert, wogegen sie, wenn sie noch aufgewickeltes Restgarn enthalten, ausgeschieden und getrennt gereinigt werden.
• Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 12 zum Herrichten des Wickels, um ihn für seine nachfolgende Umspulung voranzuordnen.
• Der Trichter 11 enthält den Wickel 3, der von der Spinnstufe entweder direkt über die Übergabeeinrichtung 9 oder von einem weiteren Förderer kommt, der ihn einem Wickelpufferspeicher entnimmt, wenn die Spinn- und Wickelstufen nicht direkt miteinander verbunden sind. Die Tür 31 ermöglicht es, daß der Wickel 3 in die darunterliegende Kammer 32 fällt, nachdem ein Steuerfühler ein Signal gesendet hat, daß diese Kammer von Wickeln frei ist. In dieser Hinsicht besteht die Vorrichtung 12 aus einer feststehenden zylindrischen Wanne mit einer kreisrunden Wand 33 und einem ebenen Boden 34, in der sich eine Trommel 35 um die Achse 36 dreht.
• Die Trommel 35 ist mit einer Reihe Kammern versehen, die sich mit ihr drehen, derart, daß die Wickel in eine Vielzahl Stationen getragen werden, in denen die Herrichtungsphasen ausgeführt werden.
• In der von der Kammer 32 eingenommenen Position überprüft eine Sensoreinrichtung 37, z.B. fotoelektrische Zellen oder mechanische Taster, ob die Kammer von einem Wickel besetzt ist. Ist die Kammer leer, veranlassen die Sensoren, daß ein neuer Wickel aus dem darüberliegenden Trichter 11 geladen wird, wogegen sie bei besetzter Kammer das Freigabesignal für die Vorwärtsdrehung der Kammer erteilen.
• Die Trommel dreht sich daher und bewegt die genannte Kammer in die Position 38, in der die erste Herrichtungsphase entsprechend Fig. 2A durchgeführt wird.
• In der Station 38 befindet sich eine umlaufende Zentrierspitze mit einer kegeligen Vertiefung 39, die von einem in der Figur nicht dargestellten Motor angetrieben wird und gegen die der Wickel durch eine axial bewegliche, stillstehende Zentrierspitze 40 angepreßt und zentriert wird.
• Wenn der Wickel 3 zwischen der umlaufenden Zentrierspitze 39 und der feststehenden Zentrierspitze 40 eingespannt ist, wird die umlaufende Zentrierspitze 39 drehangetrieben und wickelt das Garn ab, das, wie es normalerweise sein sollte, auf das untere Ende des Wickels 3 aufgewickelt ist. Beim Erzeugen der Wickel während der Spinnphase werden die letzten Garnwindungen auf das untere Ende der Hülse aufgewickelt, und der Wikkel wird dann durch Abreißen des Garns während der Abnahmeoperation getrennt. Durch die Wirkung sowohl der Gegendrehung als auch durch das Ansaugen durch die im unteren Teil der Kammer angeordnete Düse 41 wird das Fadenende von der Düse 41 angesaugt und mit der Schere 42 abgeschnitten. Auf diese Weise wird der Teil des Garns entfernt, der bei Beendigung des Spinnens oder beim Abnehmen des Wickels von der Spindel beschädigt worden sein könnte. Das Fadenende ist nunmehr parallel zur Wickelachse.
• Die Trommel bewegt sich nunmehr zur zweiten Station, in der eine weitere Suche nach einem abragenden Fadenende vorgesehen ist, falls die erste Operation fehlgeschlagen ist, weil beispielsweise das Fadenende auf das Hülsenunterteil nicht ordnungsgemäß aufgewickelt worden ist.
• In der zweiten Station 43 (Fig. 2B) befinden sich eine drehbare umlaufende Zentrierspitze 44 mit einer kegeligen Vertiefung und eine feststehende Zentrierspitze 45, die sich zum Zentrieren und Spannen des Wickels 3 axial bewegt. Diese sind denen der ersten Station ähnlich, werden aber in der Richtung der Wickelwindung gedreht, um so das Garn aufzuwikkeln.
• Wenn die umlaufende Zentrierspitze 44 und die feststehende Zentrierspitze 45 aufeinander zu bewegt worden sind, um den Wickel 3 zu spannen, wird dieser gedreht, während ein klauenförmiges Werkzeug 46 bei Berührung mit der Oberfläche des Wickels langsam nach unten verschoben wird; während seiner Drehbewegung legt der Wickel das Garn auf die Klaue, löst so das Wickelfadenende ab, gibt es frei und macht es parallel zur Wickelachse. Das klauenförmige Werkzeug 46 wird leicht an den Wickel angepreßt und langsam nach unten entlang der Führung 47 parallel zur Hülsenachse bewegt. Der Wickel dreht sich in der Wickelrichtung, wobei er die Garnwindung auf die Klaue 46 auflegt, da die Vorschubgeschwindigkeit der Klaue kleiner ist als die axiale Geschwindigkeit, mit der die aufgewickelte Garnwindung vorrückt.
• Die Trommel bewegt sich dann zur dritten Herrichtungsstation 48 (Fig. 2C).
• Die Saugdüse 49, die einen Saugschlitz 50 und ein gekrümmtes Hauptteil 51 umfaßt, das sich bis zur Saugleitung erstreckt, wird an den Wickel 3 angestellt und saugt das Fadenende ein. Das gekrümmte Hauptteil 51 weist entlang der Innenseite seiner Krümmung einen Schlitz 52 auf, so daß Garn, bei dem das Fadenende in die Leitung eingedrungen ist, wieder herausdringt und in die Bahn 53 kommt.
• Der Wickel 3 wird dann zur vierten Herrichtungsstation 54 verbracht, wobei das Fadenende noch immer in 53 gehalten ist. Das Garn bewegt sich in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung und tritt in die Einführungsöffnung 55 ein.
• Diese Einführungsöffnung weist einen Sensor 56 zur Feststellung des Vorhandenseins von Garn auf, der meldet, wenn das Fadenende aufgenommen worden ist.
• In der Position 54 ruht der Wickel 3 mit dem Unterteil seiner Hülse in einer Position auf, die einer Saugdüse 57 entspricht, welche eine kegelige Einführungsöffnung für die einwandfreie Zentrierung des Wickels aufweist.
• Nach Freigabe durch den Sensor 56, der das Vorhandensein von Garn in der V-förmigen Einführungsöffnung 55 feststellt, wird eine Scherentrenneinrichtung 58, die in der Nähe dieser Einführungsöffnung angeordnet ist, zum Durchtrennen des Garns betätigt. Das so freigegebene Fadenende wird in das Innere der Wickelhülse durch die Saugwirkung der Düse 57 gezogen, die durch ein Magnetventil 59 aktiviert wird, das betätigt wird, wenn der Sensor 56 das Abtrennen des Fadenendes freigibt.
• Der Wickel ist nunmehr zur Verwendung in der Wickeloperation vorangeordnet.
• Der beschriebene Garnherrichtungsvorgang in Form des Aufsuchens des Fadenendes ist in seinen wesentlichen Aspekten dem in der angegebenen USA-Patent Nr. 3941323 beschriebenen ähnlich.
• Die Trommel bewegt sich dann weiter in die fünfte Station 60, in der eine durch einen Druckluftkolben 62 betätigte Fallklappe 61 vorgesehen ist, die sich nach Freigabe durch den Sensor 56 mit Steuerung der darunterliegenden Vorrichtung 13 öffnet. Der für das Umspulen seines Garn vorangeordnete Wikkel 3 wird somit auf die Vorrichtung 13 übergeben.
• Wenn dagegen der Sensor 56 das Freigabesignal für die Abgabe des Wickels nicht erteilt, weil er das Vorhandensein von Garn nicht festgestellt hat, wird der Wickel durch die Stationen 54 und 60 hindurchgefördert, ohne abgegeben zu werden, und wird über die Bahn der Vorrichtung 12 hinaus bewegt.
• Der Abstand zwischen dem Wickel 3 und der Scherentrenneinrichtung 58 muß so sein, daß ein Fadenende von genügender Länge bleibt, damit es mit ausreichender Länge, vorzugsweise mit 2/3 seiner Länge in die Hülse eindringt.
• Jeder Wickel, der nach der Feststelloperation des Sensors 56 nicht einwandfrei hergerichtet ist, wird schrittweise zurücktransportiert, bis er die Stellung der Kammer 32 erreicht und den Zyklus erneut beginnt.
• Dieses Ereignis wird im Speicher der Maschinensteuerung aufgezeichnet, und jede Kammer, die von einem zurücktransportierten Wickel besetzt ist, steht diesem für eine weitere oder für höchstens zwei Umdrehungen zur Verfügung.
• Nach einer oder zwei Wiederholungen der Operation wird die besetzte Kammer in einer folgenden Station, z.B. 63, geleert, die mit einer 61 ähnlichen Fallklappe versehen ist, welche den nicht hergerichteten Wickel über einen Einlaß 64 in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Ausschußwickelkasten abgibt.
• Die Vorrichtung 12 arbeitet so, daß ihre Ladeposition 32 und ihre fünf Herrichtungsstationen stets mit Wickeln besetzt sind, und rückt um jeweils einen Schritt vor, wenn die nachgeschaltete Vorrichtung 13 von ihr einen Wickel anfordert, weil sie eine zu besetzende freie Position hat. Die Vorrichtung 12 arbeitet daher im Einklang mit der nachgeschalteten Vorrichtung 13.
• Die weiteren zur Verfügung stehenden Stationen, z.B. von 65 bis 68, werden dazu benutzt, Wickel, die für die Herrichtung zur Umspulung nicht vollständig garnfrei sind, zuzuführen, von denen das Fadenende erfaßt werden muß, um in der Lage zu sein, sie zur Umspulung erneut zu verwenden.
• Fig. 3 stellt den Wickelträger 13 dar. Dieser besteht aus einem Band 70 von senkrechter oder von der Senkrechten wenig abweichender Achse, das von von einem in der Fig. nicht dargestellten Motor drehangetriebenen Scheiben angetrieben wird und eine Reihe nach außen konisch erweiterter Trichter 72 trägt, die eine Bodenöffnung 73 aufweisen, welche auf Befehl geöffnet werden kann, wenn eine Stellung eingenommen ist, die den Ladern 16 entsprechen, welche, wie als Beispiel weiter oben angegeben, einen freien Dorn 74 aufweisen, der mit einem neuen Wickel zu laden ist, wogegen der benachbarte Dorn 75 bereits mit einem Wickel besetzt ist, der gerade abgewickelt wird, und der Dorn 76 eine abzugebende Hülse trägt.
• Dem Dorn in der Position 74 zugeordnet ist ein rutschenförmiger Einlaß 77, der den Wickel auf den genannten Dorn führt, welcher für ihn bereit ist.
• Die bisher beschriebene Spinn-Wickelmaschine bietet beträchtliche Vorteile bei der Garnherstellung, wie sich aus der Beschreibung des Spinn-Wicklungsvorgangs ergeben wird.
• Erfindungsgemäß werden die Wickel in der Weise gefördert, daß die Taschen 72 und wenigstens einer der Dorne des Laders 16 jeder Spinnstation stets mit zum Wickeln vorangeordneten Wikkeln gefüllt bleiben. Der Wickelvorgang ist daher während einer beträchtliche Zeitspanne von den Zeiten unabhängig, die für die Ausgabe neuer Wickel durch die Spinnmaschine erforderlich sind, und wird nicht durch Förderstaus zwischen den beiden Stufen beeinträchtigt, die Hunderte voller Wickel und leerer Hülsen je Betriebsstunde bearbeiten; somit ist es möglich, solchen Staus abzuhelfen, ohne die Wicklungsstufe zu beeinflussen.
• Enthält der Wickellader 16 drei oder mehr Dorne, kann der Wickel in ihm gewechselt werden, indem die abgewickelte Hülse zuerst entfernt und dann mit einem neuen, vorangeordneten Wickel ersetzt wird, oder umgekehrt. Hat der Lader nur zwei Positionen, muß die abgewickelte Hülse zuerst entfernt und dann durch einen neuen Wickel ersetzt werden. In beiden Fällen trägt die andere Position den schon vorhandenen Wickel ohne Verzögerung in seine Arbeitsposition.
• Der Förderer 13 wird stets in Bewegung gehalten. Diese Bewegung kann langsam und kontinuierlich oder schrittweise sein.
• Die beiden Verfahren sind äquivalent, weil die konische Aufweitung der Taschen 72 und die Einlaßöffnung 77 die Abgabe während der Bewegung sowohl an der Schwingtür 61 als auch an dem sich öffnen lassenden Unterteil 73 ermöglichen. Fig. 4 zeigt nähere Einzelheiten des taschenförmigen Behälters 72.
• Jeder am Band 70 befestigte taschenförmige Behälter 72 ist mit einem Unterteil 73 versehen, das mit einer elektromechanischen Auslösevorrichtung geöffnet werden kann, welche von den Ladern 16 bei jeder Drehung betätigt wird. Nachdem eine Drehung ausgeführt worden ist, wird eine Betätigungsstange für die Auslösevorrichtung, die von herkömmlicher Art ist und daher in den Figuren nicht dargestellt ist, so ausgefahren, daß sie an dem ersten ankommenden Behälter 72 angreift und so sein Unterteil 73 öffnet. Diese Stange wird dann zurückgezogen, bis sie wieder betätigt wird.
• Wie schon beschrieben, wandert die Tasche 72 entlang ihrer Bewegungsbahn normalerweise von einem Wickel 3 besetzt, der auf dem Unterteil 73 aufruht. Entlang der Bewegungsbahn der Tasche 72 sind Fühler genau vor der Stelle angeordnet, an der sie unter die Position gelangt, in welcher der Wickel aus der Position 60 der Wickelvoranordnungsvorrichtung 12 abgegeben wird.
• Der Fühler 78, beispielsweise ein magnetischer Fühler, der das Vorhandensein eines metallischen Vorsprungs am oberen Abschnitt der Tasche feststellt, zeigt das Vorhandensein der Tasche an, welche in die Position zur Aufnahme des Wickels bewegt wird, und der Fühler 79, beispielsweise eine flexible Stange, bestimmt, ob ein Wickel schon vorhanden ist oder ob die Tasche leer ist.
• Wenn der Fühler 78 das Vorhandensein der Tasche feststellt, und der Fühler 79 feststellt, daß die Tasche leer ist, wird der Abgabebefehl an die Fallklappe 61 geleitet.
• Wenn die Position 60 geleert worden ist, wird die Vorrichtung 12 einen Schritt weitergedreht, so daß die Wickelvoranordnung wiederaufgenommen wird und ein anderer Wickel in die Position 32 eingeführt wird.
• Bis die Position 60 ihren vorangeordneten Wickel freigibt, wird die Vorrichtung 12 stillgehalten und kann keine weiteren Wickel aufnehmen. Der taschenförmige Behälter 72, der mit seinem Wickel durch 61 geladen worden ist, wandert kontinuierlich auf dem Band 70 entlang der Arbeitsseite der Wickelmaschine 14, bis ein Lader 16 seinen Wickel anfordert und das Öffnen des Unterteils 73 veranlaßt, so daß der Wickel 3 in die Einlaßöffnung 77 und dann auf den Dorn 74 fällt. Die Tasche 72 wandert weiter entlang ihrer Bewegungsbahn in geöffnetem Zustand, bis sie auf eine Schrägfläche 80 trifft, die das Unterteil 73 zurücksetzt, indem sie es durch Einschnappenlassen schließt. Dieses Rücksetzorgan ist vor den Sensoren 78 und 79 angeordnet, die selbst vor der Position für das Beladen durch 12 angeordnet sind.
• Der Wickelträger 13 hat Taschen vorzugsweise in einer Anzahl, die gleich einem Mehrfachen, nämlich dem Zwei- oder Dreifachen der Anzahl Wickelstationen ist, um eine große Zahl Reservewickel sicherzustellen. Der übrige Teil des Fördervorgangs steht daher in direkter Beziehung mit der Wickelmaschine, ohne daß Zwischenpuffer benötigt werden. Der Fördervorgang arbeitet so, daß die verfügbaren Positionen des Wickelträgers 13 stets beladen sind, und seine Anforderung von Wikkeln geht bis zur Vorrichtung für die Abnahme der Wickel von der Spindel zurück, die daher von ihm abhängig ist, wobei die natürliche Kapazität der dazwischenliegenden Förderelemente nicht berücksichtigt wird. Bei der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die beim Voranordnen und Fördern der Wickel notwendigen Operationen bei stets im wesentlichen senkrechter Ausrichtung der Wickel ausgeführt, so daß die Notwendigkeit vermieden wird, die Wickel zur aufwikkelgerechten Ausrichtung zu handhaben.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herrichten von Garnwickeln und zum Fördern der hergerichteten Garnwickel zu der Wickelstufe, das die folgenden Schritte umfaßt:

- a) Voranordnen von während des Spinnens erzeugten Garnwikkeln mit einem Kern durch Einführen eines Fadenendes durch den oberen Hohlraum einer Garnhülse, bei dem der Voranordnungsschritt das Drehen des Garnwickels in einer Gegenrichtung zum Garnaufwikkeln und das Suchen nach dem Fadenende durch eine in der Nähe einer Basis des Garnwickels angeordneten Saugdüse (41) umfaßt, und die Drehung, während der Garnwickel zwischen Zentriereinrichtungen (39, 40) zentriert gehalten wird, erfolgt, Drehen des vorangeordneten Garnwickels in Garnwickelrichtung und Abtasten der Außenfläche des Garnwickels mit einem klauenförmigen Werkzeug (46), wobei die Drehung, während der Garnwickel zwischen Zentriereinrichtungen (44, 45) zentriert gehalten wird, erfolgt, so daß das Fadenende parallel zum Garnwickel angeordnet ist, Festhalten des Fadenendes durch eine gekrümmte Saugdüse (49), Abschneiden des Fadens auf Länge und dann Abziehen des abgeschnittenen Fadenendes in den oberen Hohlraum der Hülse, die den Kern des Garnwickels bildet,

- b) Feststellen, ob das Fadenende von einer Saugeinrichtung während des Voranordnungsschritts ergriffen wurde, und Zurückführen des Garnwickels, für den das Fadenende nicht erfaßt wurde, zum Voranordnungsschritt,

- c) Fördern des vorangeordneten Garnwickels zu einem Garnwickelträger (13) an einer Wickelstation einer Wickelmaschine (14), und

- d) vollständiges Beladen des Garnwickelträgers (13), um als ein Puffer für die Aufgabe zu den Wickelstationen zu dienen, wobei während der Voranordnungs- und Förderschritte die Wickel in einer weitgehend senkrechten Lage gehalten sind.

2. Verfahren zum Herrichten von Wickeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten der Außenfläche des Garnwickels mit einem klauenförmigen Werkzeug (46) und einer Vorschubgeschwindigkeit der Klauen (46) erfolgt, die kleiner ist als die Axialgeschwindigkeit, mit der die Garnwicklung voranschreitet, um so zu bewirken, daß die Garnwindung die Klaue (46) übersteigt.

3. Verfahren zum Herrichten von Wickeln nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfaßt, daß irgendein Garnwickel, der auf der Grundlage des Abtastvorgangs durch einen Sensor als nicht ordnungsgemäß vorbereitet gilt, zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ereignis im Maschinensteuerungsspeicher aufgezeichnet und daß jede von einem zurückgeführten Garnwickel belegte Kammer der Trommel (35) für eine weitere oder höchstens zwei Drehungen vorgehalten wird.

4. Eine Maschine zum Herrichten von Garnwickeln, umfassend

- a) eine Garnwickelvoranordnungsvorrichtung zum Voranordnen von Garnwickeln, die in einem vorgeordneten Spinnschritt erzeugt wurden, wobei die Vorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Abziehen des Fadenendes, das auf dem vom Spinnschritt kommenden Garnwickel aufgewickelt wurde, Einrichtungen (39, 40) zum Zentrieren und Drehen des Garnwickels in entgegengesetzte Richtung zu den Garnwindungen, eine Einrichtung zum Aufsuchen des Fadenendes längs der Wickeloberfläche mittels eines klauenförmigen Werkzeugs (46), das längs der Spulenoberfläche verfahren wird, so daß das Fadenende ergriffen wurde, Einrichtungen (44, 45) zum Zentrieren und Drehen des Garnwickels in Richtung der Garnwickelwindungen während des Verfahrens, eine Einrichtung (50) zum Ergreifen des Fadenendes, eine Einrichtung (56) zum Feststellen, ob das Fadenende ergriffen wurde oder nicht, Einrichtungen (57, 58, 59) zum Einführen des Fadenendes in den oberen Hohlraum eines Rohrs, das den Wickelkern des vorangeordneten Wickels bildet, und Einrichtungen (61, 62) zum Abgeben jedes vorausgerichteten Wickels, für die das Fadenende durch den oberen Hohlraum der Hülse von der Vorrichtung eingeführt worden war,

- b) einen Wickelträger (13) zum Fördern der vorangeordneten Wickel zu einer Vielzahl von Wickelstationen (15) zum Abwickeln des Fadens zur Bildung von Garnspulen, wobei der Wickelträger (13) einen sich horizontal erstreckenden Förderer mit weitgehend vertikalen Taschen (72), der ständig längs der Wickelstationen zur Abgabe der vorangeordneten Wickeln bei Anforderung geführt werden kann, umfaßt.

5. Vorrichtung zum Herrichten von Garnwickeln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelträger eine einem Mehrfachen der Anzahl der Wickelstationen (15) entsprechende Anzahl von Taschen (72) hat.