EP1071837A1 - Verfahren und vorrichtung zum spinnen mit unterdrücktem fadenballon - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum spinnen mit unterdrücktem fadenballon

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EP1071837A1
EP1071837A1 EP99924728A EP99924728A EP1071837A1 EP 1071837 A1 EP1071837 A1 EP 1071837A1 EP 99924728 A EP99924728 A EP 99924728A EP 99924728 A EP99924728 A EP 99924728A EP 1071837 A1 EP1071837 A1 EP 1071837A1
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EP
European Patent Office
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spinning
spindle
thread
balloon
thread guide
Prior art date
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EP99924728A
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English (en)
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EP1071837B1 (de
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Rainer Löscher
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Zinser Textilmaschinen GmbH
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Publication date
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Publication of EP1071837B1 publication Critical patent/EP1071837B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/04—Spindles
    • D01H7/18—Arrangements on spindles for suppressing yarn balloons
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/02—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously ring type
    • D01H1/025—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously ring type with a condensing device between drafting system and spinning unit
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H9/00—Arrangements for replacing or removing bobbins, cores, receptacles, or completed packages at paying-out or take-up stations ; Combination of spinning-winding machine
    • D01H9/02—Arrangements for replacing or removing bobbins, cores, receptacles, or completed packages at paying-out or take-up stations ; Combination of spinning-winding machine for removing completed take-up packages and replacing by bobbins, cores, or receptacles at take-up stations; Transferring material between adjacent full and empty take-up elements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for spinning with a suppressed thread balloon, the rotation of the thread being generated predominantly between a spindle attachment and the nip of delivery rollers at the outlet of the drafting system, the spindle attachment being provided with one or more projections in its head region and itself extends with these projections on the extended axis of the spindle from below to a vertically adjustable thread guide, and in preparation for an automated bobbin change the vertically adjustable thread guide is displaced upwards away from the spindle attachment and the ring bench is then lowered into the downwind position.
  • the thread balloon is suppressed and the thread can be wound onto the spool with less tension. There are also advantages with regard to the running characteristics of the runner.
  • spinning heads leads to the fact that the rotation of the thread is already very close to the nip of the rollers that deliver the sliver into the spinning zone.
  • the then finished spun thread is then passed over the drivers of the spinning head and spirally over part of the bobbin tube up to the rotor on the spinning ring. It has been shown that the use of this spinning process leads to a very hairy thread.
  • the object of the present invention is to propose a spinning process with a spinning head and suppressed thread balloon, which allows very fine and smooth threads to be produced with high reliability at high spindle speeds and with automated spool change.
  • the object of the invention is also to propose a device for the reliable implementation of the method, which can carry out the phases between the normal spinning process and the bobbin change in an optimal manner with the least design effort.
  • the parameters according to claim 3 contribute to the further optimization of this process during the stopping process before a " reel change.
  • the claim 4 defines the details of the process steps when restarting the spinning machine after a bobbin change.
  • Claim 5 recommends the defined method steps even in a stopping and starting program in which no spool change is provided.
  • the device according to claim 6 allows the optimal execution of the method according to claim 1 and also ensures a high reliability of the compression process under the conditions of balloon-reduced spinning.
  • the design of the thread guide according to claim 7, with a vertical mobility designed for the purpose of changing the method relative to the spinning head and the pivoting ability from the changing area of the bobbins makes it possible to arrange the same very precisely in the working position and at a short distance from the spinning head and when changing the bobbin in one not hold disturbing position.
  • the exact setting of the distance between the thread guide and the spinning head is a prerequisite for the use of spinning heads with a very small cross-section.
  • the sleeves can also be moved over these relatively low and narrow spinning heads, without having to remove the latter for carrying out the spool change.
  • the design effort is kept low.
  • the time required for changing the bobbin is reduced.
  • the lifting drive which can be controlled independently of the cyclic spinning process, a "soft" movement which is adapted to the conditions for the process change can be carried out at the desired times.
  • FIG. 1 shows a simplified cross section through a spinning zone of a ring spinning machine
  • FIG. 2 is a view of the compression zone in the area of the delivery roller of a drafting system in a view along the line II-II in FIG. 1,
  • FIG. 3 - 7 schematic representations of the work elements involved in the spinning process in characteristic working positions before and after the bobbin change.
  • the ring spinning machine has a large number of spindles 1 in the usual way.
  • So-called spindle attachments 2 are attached to these spindles 1 at the top. In the example chosen, it is a so-called spinning finger. It is also possible to provide a corresponding spinning crown in its place (see, for example, DE 26 53 697 C2). These spindle attachments 2 are inserted into a corresponding bore of the spindle 1 under prestress. These spindle attachments 2 are only changed for the purpose of maintenance.
  • the cross sections of these spindle attachments 2 are designed so that the sleeve 12 or the coil 13 can be lifted out above them.
  • the ring bench 4 is arranged in the usual sense to be raised and lowered.
  • the ring bank 4 carries for each spindle 1 a spinning ring 41 on which the ring traveler 42 is guided in a sliding manner.
  • the ring traveler 42 deposits the thread fed into the balloon 75 on the surface of the bobbin 13.
  • the thread guide 3 is arranged directly above the spindle attachment 2 during main spinning.
  • This thread guide 3 is attached to a swivel arm 31 which is fixedly connected to the shaft 32.
  • the shaft 32 is pivotally guided on a lifting slide 33.
  • a slide guide 331 fixed to the frame is assigned to the lifting slide 33. This slide guide 331 is aligned parallel to the axis of the spindles 1.
  • the lifting slide 33 is driven in a vertically movable manner by spindles 341.
  • the threaded spindle 341 is rotated by the motor 34, which receives its control program from a central machine control.
  • This motor 34 is suitable for moving the lifting carriage 33 with the thread guide 3 from the position 3 exactly by the stroke size or the distance 35 into the position 3 'and back.
  • the drafting unit 5 of the ring spinning machine is provided with a compression arrangement in the present case. This compacting arrangement is immediately downstream of the pair of output rollers 51 of the drafting unit 5.
  • a strap 61 perforated along a central line encompasses a suction shoe 62 and the lower delivery roller 521.
  • the lower delivery roller 521 which supports the apron 61 from the inside, receives its drive from a separate drive roller 53, which generally extends over the entire length of the machine.
  • the upper delivery roller 522 lies non-positively on the perforated strap and, together with this strap, forms the clamping gap 523.
  • suction shoe 62 is connected to a central suction channel 64 via a suction pipe 63.
  • the pressure in this system (62, 63, 64) can be designed independently of the negative pressure which is generated in the suction channel 55 and which is used for cleaning certain zones in the area of the spinning machine (for example suction tube 54).
  • the fully drawn fuse 71 is conveyed through the nip 511 of the pair of output rollers 51 into the compression zone (FIG. 2).
  • the suction fibers 62 collect and fix the individual fibers of the fuse over the holes in the perforation of the strap 61 as stretched and compressed fuse 72. This way In this form, 8 compressed fuses 72 reach the nip 523 of the delivery rollers 521, 522.
  • the turns created in the thread by the mode of action of the spindle attachment 2 in connection with the thread guide 3 also reach the clamping gap 523 via the thread section 73 in a short way.
  • the fibers of the compressed fuse 72 are directly at the clamping gap 523 - almost without the dreaded spinning triangle twisted that all fibers are held tightly together.
  • the thread is practically completely finished at the exit of the clamping gap 523 and has the predetermined, or at least the high strength necessary there.
  • the thread - the thread piece 74 - is guided in at least one turn around the spindle attachment 2, around the upper part of the spindle 1 and possibly around the upper part of the sleeve 12. Relatively close to the plane of movement of the ring traveler 42, this piece of thread 74 leaves the surface of the sleeve 12 or spindle 1 and forms a small thread balloon 75.
  • This relatively small thread balloon 75 is only subject to low air resistance and low centrifugal force. The thread tension is correspondingly low there and thus also in the thread section 73.
  • main spinning These optimal spinning conditions are regularly guaranteed during the normal spinning process (here referred to as main spinning).
  • the load on the thread is low.
  • a thread is created which has a high uniformity and a high strength.
  • the hairiness of the thread is very low, in particular due to the use of the compression arrangement.
  • the spindle attachment 2, here designed as a spinning finger, is practically no longer able to brush fibers out of the solid fiber composite of the thread, which then negatively influence the quality of the thread.
  • the speed of spindle 1 is significantly reduced - for example to a value between 2,000 and 6,000 rpm. If this low spindle speed is reached, the thread guide 3 is moved upwards by approximately 30 to 50 mm parallel to the axis of the spindle 1 by means of a corresponding control command to the motor 34.
  • the thread delivered simultaneously by the delivery rollers 521 and 522 thereby forms a balloon immediately below the raised thread guide 3 ', which lifts out of the projections of the spindle attachment 2. Due to the action of the ring traveler 42, the turns of the thread section 74 which are still present for a short time around the spindle attachment 2 and the sleeve 12 are wound onto the bobbin 13.
  • the spinning machine now works according to the usual method of spinning with thread balloon 75 '(FIG. 4). Once the thread balloon 75 'has formed properly, the ring rail 4 can move into the downwind position (FIG. 5) in the usual way. All processes take place as is usual on spinning machines that work with thread balloons.
  • the above-mentioned reduced spindle speed should be chosen so that the diameter of the thread balloon 75 'or 75 "that is created is as small as possible than the lateral distance between two balloon separating plates 43 which are arranged between adjacent spindles 1.
  • the ring bench 4 has the 5 is reached, the thread guide 3 is pivoted upward and the thread 76 is tensioned between the thread guide 3 and the ring traveler 42 when the spinning machine is at a standstill so that it does not impede the changing of the bobbin 13 against a new sleeve 12. It is not obstructed the changing process is completed, the thread guide 3 is first pivoted back into its upper working position approximately at a distance 35 above the spindle attachment 2 (FIG. 6). 10
  • the ring bank 4 moves to the height of the lower bobbin edge and begins to wind the bobbin shoulder 131.
  • the thread guide 3 is moved again by the distance 35 in the direction of the spindle attachment 2.
  • the spinning process begins again with the suppressed thread balloon 75 (FIG. 7).
  • the thread section 74 gripped by the spindle attachment 2 now winds one or more times around the shaft of the spindle attachment 2 and around the upper portion of the sleeve 12.
  • the relatively small thread tension in the thread balloon 75 is only transferred to a small extent into the thread portion 73
  • the spinning process can be continued with optimal conditions.
  • the spindles When the machine is started up again, the spindles first turn at low speed. If a normal, small thread balloon 75 "has been formed, the thread guide 3 is lowered into its working position and spinning with a reduced thread balloon 75 is continued again.
  • the advantage of the described method is that in all phases during the normal spinning process and during the end - and start-up 11 the machine optimal conditions for the thread to be spun are effective.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon (75), wobei die Drehung des Fadens überwiegend zwischen einem Spindelaufsatz (2) und dem Klemmspalt (523) von Lieferwalzen (521, 522) am Ausgang des Streckwerkes (5) erzeugt wird, wobei der Spindelaufsatz (2) in seinem Kopfbereich mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehen ist und sich mit diesen Vorsprüngen auf der verlängerten Achse der Spindel (1) von unten her bis an einen vertikal verschiebbaren Fadenführer (3) erstreckt, und wobei zur Vorbereitung eines automatisierten Spulenwechsels der vertikal verstellbare Fadenführer vom Spindelaufsatz weg, nach oben versetzt und die Ringbank (4) anschliessend in die Unterwindestellung abgesenkt wird. Mit dem Ziel, dieses Verfahren auch für glatte und sehr feine Garne, insbesondere Kammgarne, anwendbar zu gestalten, wird die das Streckwerk verlassende, verstreckte Lunte (71) unter Beibehaltung einer parallelen Faserlage verdichtet und so in den Klemmspalt der Lieferwalzen, die dem Streckwerk im Abstand nachgeordnet sind, geführt.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon, wobei die Drehung des Fadens überwiegend zwischen einem Spindelaufsatz und dem Klemmspalt von Lieferwalzen am Ausgang des Streckwerkes erzeugt wird, wobei der Spindelaufsatz in seinem Kopfbereich mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehenen ist und sich mit diesen Vorsprüngen auf der verlängerten Achse der Spindel von unten her bis an einen vertikal verstellbaren Fadenführer erstreckt, und wobei zur Vorbereitung eines automatisierten Spulenwechsels der vertikal verstellbare Fadenführer vom Spindelaufsatz weg nach oben versetzt und die Ringbank anschließend in die Unterwindestellung abgesenkt wird.
Es ist seit langem bekannt und üblich, zum Zweck der Herstellung von Garnen Spinnverfahren anzuwenden, bei denen die Spindeln unterhalb eines während des Spinnens meist feststehenden Fadenführers mit Spinnköpfen versehen sind. Diese Spinnköpfe drehen sich mit der oder - bei einigen Varianten - annähernd mit der Geschwindigkeit der Spindel und bringen im Faden die Drehung relativ nahe am Klemmspalt der Lieferwalzen auf. 2
Der Fadenballon wird dabei unterdrückt und der Faden kann mit geringerer Spannung auf die Spule aufgewunden werden. Vorteile ergeben sich auch hinsichtlich der Laufeige nschaften des Läufers.
Ein solches Verfahren wird in der Praxis jedoch nicht regelmäßig eingesetzt. Die Ursachen sind sehr differenziert.
Die Verwendung von Spinnköpfen führt dazu, daß die Drehung des Fadens bereits sehr nahe am Klemmspalt der Walzen, die die Lunte in die Spinnzone liefern, abgeschlossen ist. Der dann fertig gesponnene Faden wird anschließend über die Mitnehmer des Spinnkopfes und spiralförmig über einen Teil der Spulenhülse bis hin zum Läufer am Spinnring geführt. Es hat sich gezeigt, daß die Anwendung dieses Spinnverfahrens zu einem sehr haarigen Faden führt.
Die Anwendung des Verfahrens beschränkte sich daher auf das Spinnen solcher Fäden, bei denen die Haarigkeit erwünscht ist. Das sind Garne für Teppiche, für Decken oder Filze, (vgl. hierzu den Firmenprospekt der Fa. Rieter zur Streichgarn-Ringspinnmaschine H3 aus dem Jahre 1967)
Bei der Herstellung sehr feiner und glatter Garne, insbesondere Kammgarne, für Gewebe ist die Haarigkeit der Fäden ausgesprochen unerwünscht. Das Verfahren zum Spinnen mit unterdücktem Fadenballon wurde deshalb hierfür nicht angewandt.
Mit dem Ziel die Qualität des mittels Spinnkopf gesponnenen Fadens weiter zu erhöhen, hat man versucht die Führung des Fadenführers oberhalb des Spinnkopfes beim Übergang vom ballonreduziertem Spinnen zum Spinnen mit einem Fadenballon zu verbessern (DE 34 15 977 A1 und 34 15 998 A1). Auch diese Maßnahmen waren nicht von Erfolg gekrönt. Die Haarigkeit des Fadens beim Spinnen mit Spinnkopf und unterdrücktem Fadenballon wurde auch mit einer verbesserten Führung des Fadenführers nicht beseitigt. 3
Aus den genannten Gründen bevorzugte man deshalb für das Spinnen feiner Game, insbesondere feiner Streich- oder Kammgarne, überwiegend das Spinnen mit reduziertem Fadenballon unter Verwendung von sog. Ballonbegrenzungsringen. Die Drehzahlsteigerung und damit die Steigerung der Leistungsfähigkeit der Spinnmaschine hält sich hierbei jedoch in Grenzen.
Bei der Anwendung dieses Verfahrens wurden in der Vergangenheit zunehmend sog. Verdichtungszonen im Bereich der Ausgangswalzen des Streckwerkes (DE 882 066) oder nach dem Streckwerk (EP 0 635 590 A2 bzw. 197 08 410 A1) angeordnet. Diese Verdichtungszonen sorgen dafür, daß die Fasern der verstreckten Lunte auf geringster Breite in den Klemmspalt der Lieferwalzen (Walzen, die die Lunte in die Spinnzone fördern) gelangen. Es bildet sich ein sehr kleines Spinndreieck aus. Die Gefahr des Fadenbruches wird so an dieser Stelle deutlich reduziert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Spinnverfahren mit Spinnkopf und unterdrücktem Fadenballon vorzuschlagen, das es gestattet, sehr feine und glatte Fäden mit hoher Zuverlässigkeit bei hohen Spindeldrehzahlen und mit automatisiertem Spulenwechsel zu erzeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung zur zuverlässigen Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, die bei geringstem konstruktiven Aufwand auch die Phasen zwischen dem normalen Spinnprozeß und dem Spulenwechsel in optimaler Weise ausführen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensmerkmale nach Anspruch 1 gelöst.
Die Kombination des ballonlosen Spinnens mit dem Verdichtungsspinnen führt zu überraschenden, vom Fachmann nicht erwarteten, Ergebnissen. Beim Spinnen ohne Fadenballon wird die hohe Drehung im Faden insbesondere in den Bereich zwischen dem Fadenführer über dem Spinnkopf und dem Klemmspalt der Liefer- 4 walzen verlagert. Durch das kleine Spinndreieck, das beim Verdichtungsspinnen entsteht, werden alle Fasern fast parallel ausgerichtet zum weiterführenden Faden unmittelbar hinter dem Klemmspalt des Lieferwalzenpaares in den Spinnprozeß einbezogen. Sie sind sämtlich an der Sicherung der Stabilität des Fadens beteiligt. Der so entstehende Faden ist sehr glatt. Die bisher übliche Haarigkeit derartiger Fäden ist fast vollständig verschwunden. Die Zahl der Fadenbrüche am Ausgang der Lieferwalze ist praktisch Null.
Es lassen sich mit der Kombination der Verfahrensschritte nach Anspruch 1 auch sehr dünne Fäden problemlos in hoher Qualität verspinnen.
Mit der Art und Weise der Gestaltung des Wechsels des Spinnverfahrens vor und nach einem Anhaltevorgang zum Zwecke des Spulenwechsels - nach Anspruch 2 - kann man die optimalen Bedingungen beim Spinnen mit reduziertem Fadenballon auch beim Verfahrensübergang und beim Spinnen mit Fadenballon ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie gesteuerte Ballonbegrenzungsringe, gewährleisten.
Die Parameter nach Anspruch 3 tragen zur weiteren Optimierung dieses Prozesses beim Anhalte Vorgang vor einem "Spulenwechsel bei.
Der Anspruch 4 definiert die Detaills der Verfahrensschritte beim Wiederanfahren der Spinnmaschine nach einem Spulenwechsel.
Anspruch 5 empfiehlt die definierten Verfahrensschritte auch bei einem Anhalte- und Anfahrprogramm, bei dem kein Spulenwechsel vorgesehen ist.
Die Vorrichtung nach Anspruch 6 gestattet die optimale Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und gewährleistet außerdem eine hohe Zuverlässigkeit des Verdichtungsprozesses unter den Bedingungen des ballon reduzierten Spinnens. Die Ausgestaltung des Fadenführers nach Anspruch 7, mit einer zum Zwecke des Verfahrenswechsels ausgestalteten, vertikalen Beweglichkeit relativ zum Spinnkopf und der Schwenkfähigkeit aus dem Wechselbereich der Spulen ermöglicht es, denselben in der Arbeitsposition sehr präzise und im geringen Abstand zum Spinnkopf anzuordnen und beim Spulenwechsel in einer nicht störenden Position zu halten.
Die exakte Einstellung des Abstandes zwischen Fadenführer und Spinnkopf ist die Vorraussetzung für den Einsatz von Spinnköpfen mit sehr kleinem Querschnitt. Die Hülsen können über diese auch relativ niedrigen und schmalen Spinnköpfe bewegt werden, ohne daß man letztere für die Ausführung des Spulenwechsels abnehmen muß. Der konstruktive Aufwand wird niedrig gehalten. Die notwendige Zeit für den Spulenwechsel wird reduziert.
Mit der Ausführung nach Anspruch 8 kann man weitgehend auf - an Spinnmaschinen der üblichen Bauweise - vorhandene Vorrichtungen zum Führen und Schwenken des Fadenführers zurückgreifen. Mit dem unabhängig vom zyklischen Spinnvorgang steuerbaren Hubantrieb kann man zu den gewünschten Zeitpunkten eine den Bedingungen für den Verfahrenswechsel angepaßte, "weiche" Bewegung ausführen.
6
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen vereinfachten Querschnitt durch eine Spinnzone einer Ringspinnmaschine,
Fig. 2 eine Ansicht auf die Verdichtungszone im Bereich der Lieferwalze eines Streckwerkes in einer Ansicht entlang der Linie ll-ll in Fig. 1,
Fig. 3 - 7 schematische Darstellungen der am Spinnvorgang beteiligten Arbeitselemente in charakteristischen Arbeitspositionen vor und nach dem Spulenwechsel.
Die Ringspinnmaschine besitzt in der üblichen Weise eine große Zahl von Spindeln 1. Auf diese Spindeln 1 sind oben sog. Spindelaufsätze 2 aufgesteckt. Im gewählten Beispiel ist es ein sog. Spinnfinger. Möglich ist es auch, an seiner Stelle eine entsprechende Spinnkrone vorzusehen (vergl. z. B. DE 26 53 697 C2). Diese Spindelaufsätze 2 sind in eine entsprechende Bohrung der Spindel 1 unter Vorspannung eingesetzt. Ein Wechsel dieser Spindelaufsätze 2 erfolgt nur zum Zweck der Wartung. Die Querschnitte dieser Spindelaufsätze 2 sind so gestaltet, daß die Hülse 12 bzw. die Spule 13 über dieselben hinweg nach oben herausgehoben werden kann.
Parallel zur Achse der Spindeln 1 ist die Ringbank 4 im üblichen Sinn heb- und senkbar angeordnet. Die Ringbank 4 trägt für jede Spindel 1 einen Spinnring 41 , auf dem der Ringläufer 42 gleitend geführt ist. Der Ringläufer 42 legt den im Ballon 75 zugeführten Faden auf der Oberfläche der Spule 13 ab. Unmittelbar oberhalb des Spindelaufsatzes 2 ist während des Hauptspinnens der Fadenführer 3 angeordnet. Dieser Fadenführer 3 ist an einem Schwenkarm 31 befestigt, der mit der Welle 32 fest verbunden ist. Die Welle 32 wird an einem Hubschlitten 33 schwenkbar geführt. Dem Hubschlitten 33 ist eine gestellfeste Schlittenführung 331 zugeordnet. Diese Schlittenführung 331 ist parallel zur Achse der Spindeln 1 ausgerichtet. Der Hubschlitten 33 wird durch Spindeln 341 vertikal bewegbar angetrieben. Die 7
Drehung der Gewindespindel 341 erfolgt durch den Motor 34, der sein Steuerprogramm von einer zentralen Maschinensteuerung erhält. Dieser Motor 34 ist geeignet, den Hubschlitten 33 mit dem Fadenführer 3 aus der Position 3 um die Hubgröße oder den Abstand 35 exakt in die Position 3' und zurück zu bewegen.
Das Streckwerk 5 der Ringspinnmaschine ist im vorliegenden Fall mit einer Verdichtungsanordnung versehen. Diese Verdichtungsanordnung ist dem Ausgangswalzenpaar 51 des Streckwerkes 5 unmittelbar nachgeordnet. Ein entlang einer mittleren Linie perforiertes Riemchen 61 umgreift einen Saugschuh 62 und die untere Lieferwalze 521.
Die untere Lieferwalze 521 , die das Riemchen 61 von innen stützt, erhält ihren Antrieb von einer separaten Antriebswalze 53, die sich in der Regel über die gesamte Maschinenlänge erstreckt. Die obere Lieferwalze 522 liegt kraftschlüssig auf dem perforierten Riemchen auf und bildet gemeinsam mit diesem Riemchen den Klemmspalt 523.
Die Arbeitsweise dieser Verdichtungsanordnung ist in einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 197 08 410.9 ausführlich beschrieben. Aus diesem Grund wird die Wirkungsweise dieser Vorrichtung an dieser Stelle nicht weiter erläutert. Erwähnenswert ist lediglich, daß der Saugschuh 62 über ein Saugrohr 63 mit einem zentralen Saugkanal 64 verbunden ist. Der Druck in diesem System (62, 63, 64) ist unabhängig von dem Unterdruck gestaltbar, der im Saugkanal 55 erzeugt wird und der für das Reinigen bestimmter Zonen im Bereich der Spinnmaschine (z. B. Saugrohr 54) eingesetzt wird.
Während des Hauptspinnens werden die dargestellten Arbeitselemente in Positionen gehalten, die in Fig. 3 dargestellt sind. Die fertig verstreckte Lunte 71 wird durch den Klemmspalt 511 des Ausgangswalzenpaares 51 in die Verdichtungszone gefördert (Fig. 2). Durch den Saugluftstrom des Saugschuhes 62 werden die einzelnen Fasern der Lunte über den Löchern der Perforation des Riemchenε 61 als gestreckte und verdichtete Lunte 72 gesammelt und fixiert. Diese so 8 verdichtete Lunte 72 gelangt in dieser Form in den Klemmspalt 523 der Lieferwalzen 521, 522.
Die durch die Wirkungsweise des Spindelaufsatzes 2 in Verbindung mit dem Fadenführer 3 in den Faden aufgebrachten Windungen erreichen über den Fadenabschnitt 73 auf kurzem Weg auch den Klemmspalt 523. Die Fasern der verdichteten Lunte 72 werden unmittelbar am Klemmspalt 523 - nahezu ohne das gefürchtete Spinndreieck - so verdreht, daß alle Fasern fest aneinander gehalten werden.
Der Faden ist praktisch am Ausgang des Klemmspaltes 523 nahezu vollständig fertig und hat die vorgegebene, mindestens aber die dort notwendige hohe Festigkeit.
Vom Spindelaufsatz 2 abwärts wird der Faden - das Fadenstück 74 - in mindestens einer Windung um den Spindelaufsatz 2, um das Oberteil der Spindel 1 und ggf. um das Oberteil der Hülse 12 herumgeführt. Relativ nahe an der Bewegungsebene des Ringläufers 42 verläßt dieses Fadenstück 74 die Oberfläche der Hülse 12 bzw. der Spindel 1 und bildet einen kleinen Fadenballon 75 aus. Dieser relativ kleine Fadenballon 75 unterliegt nur einem geringen Luftwiderstand und einer geringen Fliehkraft. Dementsprechend niedrig ist dort und damit auch im Fadenabschnitt 73 die Fadenspannung.
Diese optimalen Spinnbedingungen werden während des normalen Spinnvorganges (hier als Hauptspinnen bezeichnet) regelmäßig gewährleistet. Die Belastung des Fadens ist gering. Es ensteht ein Faden, der eine hohe Gleichmäßigkeit und eine hohe Festigkeit hat.
Die Haarigkeit des Fadens ist, insbesondere durch die Anwendung der Verdichtungsanordnung, sehr gering. Der Spindelaufsatz 2, hier ausgebildet als Spinnfinger, ist praktisch nicht mehr in der Lage, aus dem festen Faserverbund des Fadens Fasern herauszustreichen, die dann die Qualität des Fadens negativ beeinflussen.
Ist der Aufbau der Spulen 13 abgeschlossen, ist es notwendig, die Ringbank 4 schnell nach unten abzusenken und einige Windungen des Fadens auf dem 9
Unterwindebereich 11 der Spindel 1 abzulegen.
Damit in dieser Phase der vom Spinnkopf 2 erfaßte Faden nicht über die gesamte Länge über die Spule 13 gezogen werden muß, werden im Sinne der Erfindung folgende Arbeitsschritte ausgeführt:
In einem ersten Schritt wird die Drehzahl der Spindel 1 deutlich - etwa auf einen Wert zwischen 2.000 und 6.000 U/min - reduziert. Ist diese niedrige Spindeldrehzahl erreicht, wird durch einen entsprechenden Steuerbefehl an den Motor 34 der Fadenführer 3 parallel zur Achse der Spindel 1 um etwa 30 bis 50 mm nach oben bewegt.
Der durch die Lieferwalzen 521 und 522 gleichzeitig gelieferte Faden bildet dabei sofort unterhalb des angehobenen Fadenführers 3' einen Ballon aus, der sich aus den Vorsprüngen des Spindelaufsatzes 2 heraushebt. Durch die Wirkung des Ringläufers 42 werden die kurzzeitig noch um den Spindelaufsatz 2 und die Hülse 12 vorhandenen Windungen des Fadenabschnittes 74 auf die Spule 13 aufgewunden. Die Spinnmaschine arbeitet jetzt nach dem üblichen Verfahren des Spinnens mit Fadenballon 75' (Fig. 4). Hat sich der Fadenballon 75' ordentlich ausgebildet, kann sich die Ringbank 4 in üblicher Weise in die Unterwindeposition (Fig. 5) bewegen. Dabei laufen alle Vorgänge so ab, wie es an Spinnmaschinen, die mit Fadenballon arbeiten, üblich ist. Die oben bereits erwähnte, reduzierte Spindeldrehzahl soll dabei so gewählt werden, daß der Durchmesser des entstehenden Fadenballons 75' bzw 75" möglichst kleiner ist als der seitliche Abstand zwischen zwei Ballontrennplatten 43, die zwischen einander benachbarten Spindeln 1 angeordnet sind. Hat die Ringbank 4 die Unterwindeposition (Fig. 5) erreicht, wird der Fadenführer 3 nach oben weggeschwenkt. Der Faden 76 ist bei stehender Spinnmaschine zwischen dem Fadenführer 3 und dem Ringläufer 42 so gespannt, daß er das Wechseln der Spule 13 gegen eine neue Hülse 12 nicht behindert. Ist der Wechselvorgang abgeschlossen, wird der Fadenführer 3 zunächst in seine obere Arbeitsposition etwa im Abstand 35 oberhalb des Spindelaufsatzes 2 zurückgeschwenkt (Fig. 6). 10
Hat der Fadenführer 3' diese Position erreicht, beginnt die Spindel 1 mit relativ geringer Drehzahl ihre Bewegung. Der jetzt entstehende Fadenballon 75" ist in seinem Durchmesser auch so gering, daß er sich möglichst kollisionsfrei zwischen den Ballontrennplatten 43 bewegen kann.
In dieser Phase bewegt sich die Ringbank 4 in die Höhe der unteren Spulenkante und beginnt mit der Wicklung des Spulenansatzes 131. Zu diesem Zeitpunkt wird der Fadenführer 3 um den Abstand 35 wieder in Richtung des Spindelaufsatzes 2 bewegt. Sobald der aus dem Fadenführer 3 unten austretende Fadenabschnitt 75" vom Spindelaufsatz 2 erfaßt wird, beginnt wieder der Spinnprozeß mit dem unterdrückten Fadenballon 75 (Fig 7).
Der vom Spindelaufsatz 2 erfaßte Fadenabschnitt 74 windet sich jetzt ein- oder mehrmals um den Schaft des Spindelaufsatzes 2 und um den oberen Abschnitt der Hülse 12. Die relativ kleine Fadenspannung im Fadenballon 75 überträgt sich nur noch zu einem geringen Teil in den Fadenabschnitt 73. Der Spinnprozeß kann wieder mit optimalen Bedingungen fortgesetzt werden.
Das oben dargestellte Verfahren wurde hier in Verbindung mit dem Spulenwechsel beschrieben. Es ist empfehlenswert diesen Verfahrenswechsel - zwischen dem Spinnen mit Ballon und dem Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon - bei reduzierter Geschwindigkeit auch dann vorzunehmen, wenn die Ringspinnmaschine aus irgendwelchen Gründen abgeschaltet werden soll. In diesem Fall wird zunächst die Spindeldrehzahl reduziert und der Fadenführer 3 angehoben. Die Ringbank 4 verbleibt in der aktuellen Position. Die Maschine wird zum Stillstand geführt.
Wird die Maschine wieder in Betrieb gesetzt, so drehen sich zunächst die Spindeln mit niedriger Drehzahl. Hat sich ein normaler, kleiner Fadenballon 75" ausgebildet, wird der Fadenführer 3 in seine Arbeitsposition abgesenkt und das Spinnen mit reduziertem Fadenballon 75 wird wieder fortgesetzt. Der Vorteil des geschilderten Verfahrens besteht darin, daß in allen Phasen während des normalen Spinnvorganges und während des Aus- und Anlaufens 11 der Maschine jeweils optimale Bedingungen für den zu spinnenden Faden wirksam sind.
Von ganz besonderer Bedeutung ist die Kombination des Spinnens mit reduziertem Fadenballon und dem Einsatz einer Verdichtungsanordnung für die verstreckte Lunte am Ausgang des Streckwerkes.
Wie bereits eingangs beschrieben, führt diese Kombination dazu, daß unmittelbar am Ausgang des Klemmspaltes 523 zwischen dem perforierten Riemchen 61 und der oberen Lieferwalze 522 alle Fasern bereits miteinander verdreht sind. Die Zahl der Fadenbrüche in diesem kritischen Bereich wird bei den üblichen Drehzahlen der Spindeln 1 reduziert.
Nimmt man die üblichen Fadenbruchzahlen als gegeben an, kann man die Drehzahl der Spindel während des Hauptspinnens in wesentlichen Größenordnungen erhöhen.
Ein weiterer entscheidender Vorteil dieser Kombination ergibt sich dadurch, daß die geringe Haarigkeit des Fadens, die unmittelbar nach dem Klemmspalt 523 erreicht wird, auch im Bereich des Spindelaufsatzes 2 und bei der Führung um die Spulenhülse 12 herum nicht mehr gefährdet wird. Versuche haben ergeben, daß diese, mit der genannten Kombination gesponnenen Fäden weniger haarig sind als die Fäden, die ohne Verdichtungsanordnung und ohne Spindelaufsatz 2 gesponnen wurden.
Das Anspinnen nach einem Spulenwechsel erfolgt bei dem Spinn verfahren mit Fadenballon 75" wesentlich zuverlässiger. Der zwischen dem Ringläufer 42 und dem Fadenführer 3 gespannte Faden wird im Fadenballon 75" im großen Abstand an der Zahnscheibe zwischen dem Unterwindebereich 11 und der unteren Kante der Hülse 12 vorbeigeführt. Würde man in dieser Phase mit unterdrücktem Fadenballon 75 arbeiten, wäre es nicht ausgeschlossen, daß der Faden durch diese Zahnscheibe getrennt wird. 12
"Verfahren und Vorrichtung zum Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon"
Bezuqszeichenliste
Spindel
Unterwindebereich
Hülse
Spule
Spulenansatz
Spindelaufsatz
Fadenführer
Schwenkarm
Welle
Hubschlitten
Schlittenführung
Motor
Gewindespindel
Hub; Abstand
Ringbank
Spinnring
Ringläufer
Ballontrennplatte
Streckwerk
Ausgangswalze npaar
Klemmspalt
Lieferwalze, unten Lieferwalze, oben 13
523 Klemmspalt
53 Antriebswalze
54 Saugrohr
55 Saugkanal
(6) Verdichtungsanordnung
61 Riemchen, perforiert
62 Saugschuh
63 Saugrohr
64 Saugkanal
71 Lunte, verstreckt
72 Lunte, verstreckt und verdichtet
73, 73' Fadenabschnitt (zwischen Fadenführer und Kiemmspalt der Lieferwalze) 74 Fadenabschnitt (gewundener Gleitabschnitt)
75, 75', 75" Fadenballon (vor dem Läufer) 76 Faden (bei Spulenwechsel)

Claims

14"Verfahren und Vorrichtung zum Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon"Patentansprüche
1. Verfahren zum Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon, wobei die Drehung des Fadens überwiegend zwischen einem Spindelaufsatz und dem Klemmspalt von Lieferwalzen am Ausgang des Streckwerkes erzeugt wird, wobei der Spindelaufsatz in seinem Kopf be reich mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehenen ist und sich mit diesen Vorsprüngen auf der verlängerten Achse der Spindel von unten her bis an einen vertikal verschiebbaren Fadenführer erstreckt, und wobei zur Vorbereitung eines automatisierten Spulen wechseis der vertikal verstellbare Fadenführer vom Spindelaufsatz weg, nach oben versetzt und die Ringbank anschließend in die Unterwindestellung abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die das Streckwerk verlassende, verstreckte Lunte unter Beibehaltung einer parallelen Faserlage verdichtet und so in den Klemmspalt der Lieferwalzen, die dem Streckwerk im Abstand nachgeordnet sind, geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Vorbereitung eines Anhaltevorganges der Spinnmaschine
- die Spindeldrehzahl um mehr als 50% abgesenkt wird,
- bei abgesenkter Spindeldrehzahl der Abstand zwischen dem Fadenführer (3) und dem Spindelaufsatz (2) deutlich vergrößert und
- damit vom Spinn verfahren mit unterdrücktem Fadenballon (75) auf das Spinnen mit drehzahlbedingt kleinem Fadenballon (75') gewechselt wird, und 15 daß in Vorbereitung des Wiederanfahren s der Spinnmaschine
- der vergrößerte Abstand des Fadenführers (3) vom Spindelaufsatz (2) zunächst beibehalten wird,
- bei niedriger Spindeldrehzahl mit dem Spinnverfahren mit Fadenballon (75") die ersten Windungen bei drehzahlbedingt kleinem Fadenballon aufgebracht werden und
- anschließend nach dem Absenken des Fadenführers (3) gegen den Spindelaufsatz (2) das Spinnen mit unterdrücktem Fadenballon (75) bei normaler Spindeldrehzahl fortgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Spulenwechsel die Spindeldrehzahl auf einen Wert zwischen 1500 und 6000 U/min. reduziert wird, daß in einem zweiten Schritt der Fadenführer über dem Spinnkopf parallel zur
Spindelachse um etwa 20 bis 50 mm bis zur Ausbildung eines Faden bal- lons angehoben wird und daß nach Ausbildung des Fadenballons die Ringbank in den Unterwindebereich abgesenkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginnen des Anspinnens nach einem Spulenwechsel
- die Spindeln zunächst mit einer niedrigen Geschwindigkeit angetrieben werden, der Fadenführer im vergrößerten Abstand oberhalb des Spinnkopfes positioniert bleibt und
- die Ringbank während des Spinnens mit einem Fadenballon aus der Unterwindeposition in die Anspinnposition im unteren Bereich der Spulenhülse angehoben wird, und daß nach dem Aufwinden der ersten Windungen auf die Spule
- der Fadenführer in die Arbeitsposition unmittelbar oberhalb des Spinnkopfes abgesenkt wird und nahezu gleichzeitig die Drehzahl der Spindeln auf die normale Arbeitsdrehzahl erhöht wird. 16
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch während eines beabsichtigten Anhalte- und Anfahrvorganges der Spinnmaschine zeitweilig auf das Spinnverfahren mit Fadenballon umgeschaltet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ,
- an einer Spinnmaschine mit Spindeln, die mit je einem Spindelaufsatz versehen sind,
- mit einem Fadenführer, der sich während des Hauptspinnens unmittelbar oberhalb des Spindelaufsatzes befindet und der zum Zweck der Vorbereitung des Spulenwechsels nach oben und seitlich abschwenkbar ist,
- sowie mit einem Streckwerk und Lieferwalzen, deren Klemmspalt im Abstand oberhalb des Fadenführers und leicht versetzt zur Spindelachse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lieferwalzen (521 , 522) im Abstand hinter dem Ausgangswalzenpaar (51) des Streckwerkes (5) angeordnet sind und daß den Lieferwalzen (521 , 522) des Streckwerkes (5) eine an sich bekannte Verdichtungszone (perforiertes Riemchen 61 , Saugschuh 62) für die verstreckte Faserlunte (71) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (3) zum Zweck des Wechseins des Spinnverfahrens parallel zur Achse der Spindel (1) verschiebbar und zusätzlich aus dem Wechselbereich der Spule schwenkbar ist, daß der Spindelaufsatz (2) mit der Spindel (2) fest verbunden ist und daß der größte Querschnitt des Spindelaufsatzes (2) kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Hülse (12). 17
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführer (3) mit einer horizontal ausgerichteten, vertikal verschiebbaren Welle (32) gemeinsam schwenkbar gelagert sind, daß die Welle (32) entlang von Führungen (331) parallel zur Achse der Spindel (1) bewegbar ist und daß der letztgenannten Anordnung ein unabhängig steuerbarer Hubantrieb (z. B. Motor 34 mit Gewindespindel 341) zugeordnet ist.
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