DE69209481T2 - Maschine zur Herstellung von Umwindegarnen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Maschinen, die die Herstellung umwundener Fäden ermöglichen.
• Der Vorgang des Umwindens eines Fadens, der seit sehr langer Zeit in der Textilindustrie bekannt ist, insbesondere zur Herstellung dehnbarer Fäden, besteht im wesentlichen, wie es in der beigefügten Fig. 1 schematisch dargestellt ist, daraus, einen Faden 1, welcher den Seelenfaden bildet, mit einem oder zwei Fäden 2a, 2b, "Umwindungsfaden" oder "Umhüllungsfaden" genannt, in Schraubenlinien zu umwinden, so daß der Seelenfaden 1 geradlinig ist, wobei der oder die Umwindungsfäden in Schraubenlinien um den genannten Seelenfaden herumgewickelt sind. Für den Fall, daß der Seelenfaden 1 von zwei Umwindungsfäden 2a, 2b - wie in Fig. 1 dargestellt - umhüllt wird, werden die Drehrichtungen der beiden Umwindungsfäden in der Regel zueinander invertiert.
• Eine derartige Technologie, die für konventionelle Textil-Anwendungen benutzt wurde, bei denen die verwendeten Materialien kein Verdrehen vertrugen oder geschützt werden mußten, hat sich während der letzten Jahrzehnte stark entwickelt, um sogenannte "technische" Fäden herzustellen, insbesondere zur Herstellung von Stoffen oder textilen Lagen, die zur Verstärkung von Kunststoffmaterialien verwendet werden, wie es insbesondere aus dem französischen Patent 2 314 958 hervorgeht.
• Die Umwindungstechnik weist viele technische Vorzüge auf und erlaubt es insbesondere:
• - die Elastizität und die Längung eines Seelenfadens zu kontrollieren,
• - den Seelenfaden zu isolieren oder zu schützen,
• - das Weben oder Wirken mit feinen oder leicht reißenden Fäden zu vereinfachen,
• - empfindliche mechanische Teile, die durch sehr schneidende oder abrasive Fäden geschädigt werden können, gegen Abnutzung zu schützen;
• - durch eine adäquate Umhüllung einen textilen "Griff" zu verleihen;
• - die Vorteile unterschiedlicher Fäden miteinander zu verbinden;
• - Fäden aus verschiedenen Komponenten (durch Verwendung mehrerer Seelengarne und/oder durch Benutzung zweier unterschiedlicher Komponenten zur Umhüllung) zu erhalten;
• - Effektfäden (gewellte, verwundene...) durch Veränderung des Verzugs einer der Komponenten zu erhalten...
• Sie wird daher zur heutigen Zeit häufig verwendet, um sehr viele "Verbundfäden" oder "komplexe Fäden" herzustellen, die eine Struktur haben, welche in Abhängigkeit der besonderen Anwendung, für die sie vorgesehen sein können, angepaßt ist.
• Bis zum heutigen Tage benutzt man, wie es aus vielen Dokumenten und insbesondere der FR-A-735 448 hervorgeht, für die Herstellung dieser Fäden konventionelle Zwirn- und Umwindungsmaschinen, gewöhnlich mit dem Begriff "Moulin fantaisie" bezeichnet, welche sich im wesentlichen aus
• - einer Mehrzahl identischer Arbeitspositionen zusammensetzen, die Seite an Seite auf einem gemeinsamen Tragrahmen montiert sind, wobei jede Arbeitsposition die folgenden von unten nach oben (oder umgekehrt) angeordneten Elemente umfaßt:
• - eine Zuführungsquelle für den Seelenfaden, die von einem eventuell an der Seite der Maschine angeordneten Spulengatter gebildet sein kann;
• - eine erste hohle Spindel, die eine Spule mit einem Binde- oder Umwindungsfaden trägt;
• - eine zweite hohle Spindel, die in der Verlängerung der ersten hohlen Spindel angeordnet ist und eine zweite Spule mit einem Binde- oder Umwindungsfaden trägt;
• - Mittel zum Aufwickeln des gebildeten umwundenen Fadens.
• Auf derartigen Maschinen verläuft der Seelenfaden durch die beiden hohlen Spindeln hindurch, und auf seinem Weg bilden die beiden Umwindungsfäden der beiden Spulen, die auf den beiden hohlen Spindeln montiert sind, einen Ballon, der sich in schraubenlinienförmiger Weise um den Seelenfaden legt.
• Im allgemeinen umfassen die konventionellen Umwindungsmaschinen zwei hohle Spindeln, die mit ihren Spulen mit Umwindungsfäden versehen sind, übereinanderliegend angeordnet sind und entweder in die gleiche Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen drehen können. Weiterhin kann der Antrieb der genannten Spindeln entweder mittels eines Systems tangentialer Treibriemen, die gleichzeitig alle Spulen antreiben, oder mittels individueller Motoren, die je eine Spule antreiben, erfolgen.
• Wenn derartige Maschinen auch dazu ausgelegt sind, konventionelle Fäden (natürliche Fäden, synthetische Fäden wie Polyester, Polyamid...) zu verarbeiten, so bereiten sie doch viele Probleme in Verbindung mit neuartigen Materialien, die mehr und mehr als Fäden zur technischen Anwendung, wie beispielsweise thermostabile Fäden oder Fäden mit hohen mechanischen Leistungen (wie Aramid, Glas, Keramik, Kohlenstoff...) aufgrund der Tatsache, daß derartige Garne spröde und empfindlich gegen Reibung sein können. Außerdem erlauben die konventionellen Zwirnmaschinen nur schwerlich die Herstellung komplexer Seelen, die aus Fäden mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere in bezug auf den Titer, bestehen, obwohl es oft erwünscht ist, derartige unterschiedliche Materialien in Abhängigkeit von den Anwendungen, für die die erzeugten Fäden vorgesehen sind, zu kombinieren.
• Nun wurde jedoch, und dies ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung für derartige Umwindungsmaschinen gefunden, die es ermöglicht, die Gesamtheit dieser Probleme zu lösen und die die Produktion komplexer Fäden zuläßt, welche aus einer Vielzahl von Seelenfäden gebildet sein können, welche voneinander unterschiedliche Charakteristika aufweisen können.
• Allgemein gesagt betrifft die Erfindung daher eine Maschine, die die Herstellung umwundener Fäden ermöglicht, welche Maschine sich im wesentlichen zusammensetzt aus einer Vielzahl identischer Arbeitspositionen, die Seite an Seite angeordnet sind, wobei jede Arbeitsposition umfaßt:
• - ein Spulengatter für die Zuführung einer Mehrzahl von Fäden,
• - gegenüber dem genannten Spulengatter und im Abstand zu letzterem angeordnet und auf einem gemeinsamen Tragrahmen montierte Umwindungsmittel, welche im wesentlichen folgendes umfassen:
• zwei übereinander und jeweils in Verlängerung voneinander angeordnete hohle Spindeln, welche jeweils eine Spule Umwindungsfaden (oder Bindefaden) tragen;
• Mittel zum Abzug des gebildeten umwundenen Fadens, welche in Verlängerung der gemeinsamen Achse der beiden hohlen Spindeln angeordnet sind und;
• Mittel zum Aufwickeln des gebildeten Fadens.
• Die erfindungsgemäße Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß:
• - eine Mehrzahl von Spannungsreglern der individuellen Fäden zur Reglung mittels Fadenschlupf (ohne Klemmung) am Ausgang des Zuführungs-Spulengatters der Seelenfäden angeordnet ist, wobei individuelle Führungselemente für jeden Seelenfaden am Ausgang dieser Spannungsregler vorgesehen sind;
• - eine Vereinigungsführung für die elementaren Seelenfäden am Eintritt in die erste Umwindungsspindel angeordnet ist;
• - die Mittel zum Abzug des gebildeten umwundenen Fadens, die in Bewegungsrichtung hinter der zweiten Umwindungsspindel vorgesehen sind, von einem positiven Fournisseur gebildet werden.
• Weiterhin ist vorzugsweise ein Detektor zur Erfassung der Anwesenheit eines Fadens auf dem Weg jedes Seelenfadens vor dessen Eintritt in das Innere des Spannungsreglers vorgesehen.
• Es ist ebenfalls notwendig zu erwähnen, daß in der erfindungsgemäßen Maschine der Verlauf der Seelenfäden innerhalb der Umwindungsanordnung perfekt in geradliniger Weise ausgeführt ist, wobei der innere Durchmesser des Kanals der hohlen Umwindungsspindeln derart ist, daß nicht die geringste Reibung mit der inneren Wandung auftritt.
• Die Erfindung und die Vorteile, die sich aus ihr ergeben, werden besser verständlich anhand des Ausführungsbeispiels, das im folgenden beispielhaft, jedoch nicht einschränkend beschrieben und durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt ist in denen:
• Fig. 1 wie zuvor gesagt, die allgemeine Struktur eines umwundenen Fadens zeigt;
• Fig. 2 in der Seitenansicht die Gesamtheit einer Arbeitsposition der gemäß der Erfindung ausgeführten Maschine zeigt;
• Fig. 3 eine schematische und perspektivische Detailansicht ist, die die Weise, in der die Bereitstellung der Fäden, die zur Bildung der Seele des umwundenen Fadens vorgesehen sind, und die Weise, in der sie auf der erfindungsgemäßen Maschine vereinigt werden, zeigt.
• In der folgenden Beschreibung wird die erfindungsgemäße Maschine mit einer Einrichtung beschrieben, die eine Zuführung für vier elementare Fäden zur Bildung der Seele und eine auf einem vertikalen Tragrahmen montierte Umwindungseinheit umfaßt, jedoch ist offensichtlich, daß angestrebt werden könnte, Maschinen zu realisieren, bei denen zwei identische Arbeitspositionen zur einen und zur anderen Seite eines zentralen mittleren Tragrahmens auf symmetrische Weise angeordnet werden können.
• Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und insbesondere die Fig. 2 ist erkennbar, daß jede Arbeitsposition einer erfindungsgemäßen Maschine, wenn man die Fabrikationsrichtung des Fadens verfolgt, folgendes umfaßt:
• - eine Zuführungsquelle für die elementaren Fäden 1a, 1b, 1c, 1d, die zur Bildung des Seelenfadens 1 des umwundenen Fadens vorgesehen sind, welche von einem mit dem allgemeinen Bezugszeichen 3 bezeichneten Spulengatter gebildet wird, der im vorliegenden Fall vier Elementarspulen 4a, 4b, 4c, 4d für die zur Bildung der Seele vorgesehenen Fäden trägt;
• - eine Anordnung von Spannungsreglern 5a, 5b, 5c, 5d..., die gemeinsam mit dem allgemeinen Bezugszeichen 5 bezeichnet sind, deren Struktur im Detail besser aus der Fig. 3 hervorgeht, wobei diese Spannungsregler individuell jedem elementaren Seelenfaden 1a, 1b, 1c, 1d zugeordnet sind;
• - im Abstand vom vorgenannten Spulengatter 3 eine Umwindungseinheit, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 16 versehen ist, und die auf einem gemeinsamen Rahmen 7 zwei hohle Spindeln 8a, 8b umfaßt, welche jeweils eine Spule 9a, 9b der Bindefäden 2a, 2b trägt;
• - einen Fournisseur 10 zum Abzug des gebildeten umwundenen Fadens, der in Transportrichtung hinter den Umwindungsspindeln angeordnet ist, wobei sich an den Fournisseur konventionelle Aufwicklungsmittel anschließen.
• Gemäß der Erfindung sind die Spannungsregler 5a, 5b, 5c, 5d..., derart, daß sie keine Klemmung auf die Fäden ausüben, beispielsweise individuell regulierbare Wirbelstrom-Spanner. Zu beiden Seiten jedes Reglers 5a, 5b... sind Führungs- und Umlenkelemente 6a, 6b... vorgesehen, die von Führungen oder Rollen mit geeignetem Durchmesser, beispielsweise aus Keramik gebildet werden. Die elementaren Seelenfäden 1a, 1b, 1c, 1d..., die aus den Spannungsreglern heraustreten, werden dem Umwindungsposten 16 in Form einer Schicht (siehe Fig. 3) zugeführt, deren Fäden zueinander konvergieren in Richtung auf eine Vereinigungsführung 12, die am Eingang der ersten hohlen Spindel 8a angeordnet ist. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist ein zusätzliches Umlenkelement 13 in Transportrichtung des Fadens hinter dem Spannungsregler S vorgesehen, und die elementaren Fäden konvergieren zur Vereinigungsführung 12 hin, indem sie unterhalb einer Plattform 14 verlaufen, auf der sich die Bedienungsperson bewegen kann.
• Die Führungselemente 6a, 6b, 13, 12, die die erfindungsgemäße Maschine umfaßt, werden vorzugsweise von Schlepprollen mit einem relativ großen Durchmesser (größer als fünfzehn Millimeter) gebildet, deren Oberflächenzustand derart ist, daß er die Qualität der Elementarfäden 1a, 1b... nicht beeinflußt.
• Die Umwindungsanordnung 16 wird von hohlen Spindeln konventioneller Art mit Individualantrieb (Motorspindel) gebildet. Die Umwindung des Fadens 1, der durch die Zusammenführung der Elementarfäden 1a, 1b, 1c, 1d gebildet ist, wird in konventioneller Weise während des Hindurchführens durch die hohlen Spindeln realisiert. Der Abzug des gebildeten umwundenen Fadens am Ausgang der Umwindungseinheit 16 wird mittels eines konventionellen positiven Fournisseurs 10 realisiert, und der gebildete Faden wird bei 11 ebenfalls auf konventionelle Weise aufgewickelt. Der Verlauf des Seelenfadens 1 im Inneren der Umwindungseinheit 16 ist perfekt geradlinig, und es tritt nicht die geringste Reibung gegen die Wandungen des inneren Durchlasses, den jede Spindel aufweist, auf.
• Ein derartiger Typ der Maschinenkonzeption ist besonders einfach und ermöglicht es, eine große Zahl unterschiedlicher Fäden, deren Bestandteile (Seele und Umwindung) gleicher Art oder unterschiedlicher Art sein können, zu erhalten. Weiterhin ermöglicht es eine derartige Maschine, sowohl konventionelle Fäden als auch technische Fäden zu verarbeiten, wie beispielsweise Fäden mit hoher Festigkeit, thermostabile Fäden, Fäden mit hohen mechanischen Leistungen, stromleitende Fäden (Drähte). Durch die Konzeption einer derartigen Maschine ist es möglich, Seelenfäden 1, bestehend aus Elementarfäden mit zueinander sehr unterschiedlichen Eigenschaften, herzustellen, deren Titer, mechanischen Charakteristika innerhalb sehr großer Bereiche variieren können. Beispielsweise ist es möglich gewesen, auf derartigen Maschinen komplexe Fäden herzustellen, deren Seele 1 von vier unterschiedlichen, parallel gehaltenen Fadenarten gebildet wurde, von denen einer ein Faden auf Karbonbasis (Titer: 300 tex), der andere ein Aramidfaden (Titer: 600 tex), der dritte ein rostfreier, einadriger Stahlfaden (Durchmesser: 0,08 mm) ist, der einem vierten Faden aus Polypropylen (Titer: 167 dtex) zugeordnet ist, wobei die derart geformte Seele 1 mittels zweier Fäden unterschiedlicher Art umwunden ist, nämlich einem hochfesten Polyesterfaden (280 dtex) und dem zweiten Faden auf Basis von Polypropylen (Titer: 167 dtex).
• Selbstverständlich können sehr viele Kombinationen auf einer derartigen Maschine realisiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
• Wenn auch in der Beschreibung die erfindungsgemäße Maschine für eine Einheit beschrieben wurde, bei der die Seele vier Elementarfäden umfassen kann und die daher an jeder Position vier Spannungsregler umfaßt, ist es offensichtlich, daß man nicht den Rahmen der Erfindung verläßt, indem Maschinen realisiert werden, die an jeder Position eine größere Anzahl oder kleinere Anzahl als vier Fournisseure umfassen.

Claims (4)

1. Maschine, die die Herstellung umwundener Fäden ermöglicht und die sich aus einer Mehrzahl identischer und Seite an Seite angeordneter Positionen zusammensetzt, wobei jede Arbeitsposition folgendes umfaßt:

- ein Spulengatter (3) für die Zuführung einer Vielzahl von Fäden (1a,1b,1c, 1d),

- gegenüber dem genannten Spulengatter (3) und im Abstand zu letzterem angeordnete und auf einem gemeinsamen Tragrahmen (7) montierte Umwindungsmittel (16), welche im wesentlichen umfassen:

zwei hohle und übereinander angeordnete Spindeln (8a,8b), welche jeweils in der Verlängerung voneinander angeordnet sind und je eine Spule (9a, 9b) mit Umwindungsfaden tragen;

Abzugsmittel (10) für den geformten umwundenen Faden, die in der Verlängerung der gemeinsamen Achse der hohlen Spindeln (8a,8b) angeordnet sind und;

Aufwicklungsmittel (11) für den gebildeten Faden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Mehrzahl von Schlupf-Spannungsreglern (5a,5b,5c,5d) für die einzelnen Fäden am Ausgang des Spulengatters (3) für die Zuführung der Seelenfäden angeordnet ist, wobei individuelle Führungselemente (13) für jeden Seelenfaden am Ausgang dieser Spannungsregler vorgesehen sind;

- eine Vereinigungsführung (12) für die elementaren Seelenfäden am Eingang der ersten Umwindungsspindel (8a) vorgesehen ist;

- die Abzugsmittel (10) für den gebildeten umwundenen Faden, die in Transportrichtung hinter der zweiten Umwindungsspindel (8b) vorgesehen sind, von einem positiven Fournisseur gebildet werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Seelenfäden (1a,1b,1c,1d) im Inneren der Umwindungseinheit (16) auf perfekt geradlinige Weise realisiert ist, wobei der innere Durchmesser des Kanals der hohlen Umwindungsspindeln (8a,8b) derart ist, daß keine Reibung gegen die innere Wandung auftritt.

3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Führungselemente (6a,6b), die aus Führungen oder Rollen mit beachtlichem Durchmesser (größer als 15 mm) bestehen und deren Oberflächenzustand derart ist, daß er die Qualität der Elementarfäden (1a,1b...) nicht angreift, zu beiden Seiten jedes Reglers (5a,5b...) angeordnet sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elementaren Seelenfäden (1a,1b,1c,1d), die aus den Spannungsreglern austreten, dem Umwindungsposten (16) in Form einer Schicht zugeführt werden, deren Arme zueinander und auf die Vereinigungsführung (12) zu konvergieren, welche am Eingang der ersten Umwindungsspindel (8a) angeordnet ist.