EP1488030A1 - Verfahren zum betreiben einer spinnvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer spinnvorrichtung

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EP1488030A1
EP1488030A1 EP03714847A EP03714847A EP1488030A1 EP 1488030 A1 EP1488030 A1 EP 1488030A1 EP 03714847 A EP03714847 A EP 03714847A EP 03714847 A EP03714847 A EP 03714847A EP 1488030 A1 EP1488030 A1 EP 1488030A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide tube
thread guide
spinning
rewinding
tube
Prior art date
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Granted
Application number
EP03714847A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1488030B1 (de
Inventor
Karl-Heinz Bruss
Karl Koltze
Oliver Fingel
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Saurer GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Saurer GmbH and Co KG filed Critical Saurer GmbH and Co KG
Publication of EP1488030A1 publication Critical patent/EP1488030A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1488030B1 publication Critical patent/EP1488030B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/08—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously cup, pot or disc type, in which annular masses of yarn are formed by centrifugal action
    • 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
    • D01H9/04—Doffing arrangements integral with spinning or twisting machines
    • D01H9/06—Removing yarn from centrifugal cups on to yarn carriers

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a spinning device according to the preamble of claim 1.
  • a stock material for example a sliver stored in a spinning can or a sliver arranged on a flyer spool, is first drawn to a desired yarn count by means of a drafting device and then conveyed via an axially displaceably mounted thread guide tube into a spinning centrifuge rotating at high speed.
  • the warped template material emerging from the mouth of the thread guide tube lies against the inner wall of the spinning centrifuge, forming a thread leg, and is carried along by it.
  • the fiber material is rotated by the rotation of the spinning centrifuge, so that a thread is formed.
  • the thread created by the rotation is deposited during the spinning process through the axially displaceably mounted thread guide tube on the inner wall of the centrifuge and forms a package there, which is also referred to as a spinning cake.
  • the centrifuge speed and the delivery speed of the original material are coordinated with one another in such a way that the thread deposited as a spinning cake already has its full rotation and in a subsequent work step to one preferably on the thread guide tube ready winding tube can be wrapped.
  • the spinning bobbin created during this rewinding process is then doped and later rewound on a winding machine connected in the production process with further spinning bobbins to form a large-volume cross-wound bobbin.
  • the known centrifuge spinning devices can differ significantly, for example with regard to the shape of their spinning centrifuge.
  • a centrifuge spinning device which has a tubular, that is, spinning centrifuge open at the top and bottom.
  • a thread guide tube from which a rewinding sleeve is slidably held, is held from above.
  • the centrifuge spinning element is supported by permanent magnet bearings and is actuated by an electromagnetic drive.
  • the electromagnetic drive is generally arranged between the bearings.
  • the thread guide tube is passed through the centrifuge neck and, as usual, can oscillate and at the same time be axially displaced in the direction of a lower centrifuge opening.
  • the winding tube is inserted into the spinning centrifuge through the centrifuge opening below.
  • Such a flyer winding has the advantage due to its structure that it remains accessible even after a thread break during the spinning process or after a winding break during the rewinding process, but the spinning heads produced often cause difficulties in subsequent work processes, since the downstream automatic winder is usually used for the Machining ring spools are designed.
  • the invention has for its object to develop a method for operating a centrifuge spinning device, which ensures that both in the event of a thread break during the spinning process, and in the event of a winding break during the rewinding process, a package can be produced and is hopable, which can subsequently be further processed without problems by automatic winding machines.
  • the method according to the invention has the particular advantage that it reliably prevents a yarn tendon from being accidentally caught, in particular after a thread break during the spinning process, and thus a rewinding operation is initiated in an uncontrolled manner, since an uncontrolled rewinding operation leads to at least one unusable spinning cop, often even damage to the centrifuge spinning device.
  • the package wound on the rewinding tube always has a predetermined position on the rewinding tube, which is extremely advantageous in particular with regard to the subsequent further processing of the spinning bobbins in the preparation stations of the automatic winder.
  • the rewinding sleeve for initiating a rewinding process is lowered at a feed rate which is matched to the vertical unwinding speed of the thread stored as a yarn cake. This means that the feed speed of the winding tube is greater than the vertical unwinding speed of the thread. In this way, it is ensured that the yarn cake is completely rewound onto the winding tube in a later operation.
  • the vertical unwinding speed of the thread can be influenced in various ways via the traversing movement of the thread guide tube.
  • the thread guide tube is shifted into the rewinding position at “normal” traversing speed and then remains somewhat in this position.
  • the thread guide tube is first shifted into the rewinding position at a "normal" traversing speed, but then carries out a few short traversing strokes in this area.
  • the short traversing strokes have a positive effect on the thread placement, that is, the deposited thread layers are very easy to unwind.
  • the winding tube is moved when moving into the winding position by a distance which, as described in claim 6, comprises the height of the winding cone of the package, the wobble of the winding tube and the length of the unwound winding tube end.
  • the distance by which the rewinding sleeve is moved to initiate the rewinding process is as in
  • Claim 7 indicated, about 50 mm.
  • Rewinding tube in relation to the rotating yarn leg realizable, as well as the free tube end ensures that the spinning cop at subsequent
  • the spinning heads constructed in this way are both
  • the starting position for setting the sleeve advance is always the lower edge of the winding cone of the package, which is given by the bottom dead center of the traverse stroke. In this way it is ensured that the package after winding on the winding tube, regardless of the shape of the winding cone or the time of initiation of the winding process and thus regardless of the size of the package stored in the centrifugal spinning element, always occupies the same position on the winding tube.
  • the distance between the lower edge of the winding tube and the start of the cop winding on the winding tube is always constant and, as already indicated above and set out in claim 9, is preferably about 15 mm.
  • the length of the package is chosen so that the usable inner length of the centrifuge spinning element is optimally used, the length of the rewinding sleeve being minimized.
  • the centrifuge spinning device can be designed as a compact, space-saving structural unit.
  • the maximum length of the package preferably results from the usable inner length of the
  • Centrifugal spinning element minus twice a safety distance at the end of, for example, 5 mm each.
  • the safety clearances primarily ensure safe placement of the yarn cake on the inner wall of the centrifuge spinning element.
  • the minimum length of the winding tube is calculated accordingly from the maximum length of the package plus the length of the two free, unwound tube ends.
  • the response time of the sensor must be such that it is ensured that, in the event of a thread break, the thread guide tube already executes a traversing movement in the direction of the winding position before the lower end of the winding sleeve reaches the region of the thread break.
  • FIG. 1 is a side view of a centrifuge spinning device as used in the implementation of the method according to the invention
  • FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a centrifuge spinning device 1 which can advantageously be used when carrying out the method according to the invention.
  • the centrifuge spinning device 1 has a centrifuge spinning element 3 in the form of a so-called pot centrifuge.
  • the centrifuge spinning element 3 rotating in a spinning housing 2 is supported in bearings 4 and is driven by a single motor via an electromagnetic drive 5.
  • the bearings 5 are designed as magnetic bearings, preferably as permanent magnetic bearings.
  • the neck area of the pot centrifuge is covered by a changeable and at the same time axially displaceable thread guide tube 7.
  • the thread guide tube 7, which can be inserted into the centrifuge spinning element 3, is connected to a drive 8, which is only indicated schematically in the figures.
  • the thread guide tube 7 executes a traversing stroke 30, that is to say the thread guide tube 7 is traversed between the upper and lower dead centers 24A and 24B and at the same time is axially displaced.
  • a rewinding sleeve 9 is slidably mounted on the thread guide tube 7 and is connected, for example, to the hollow piston rod of a pneumatic cylinder 10 surrounding the thread guide tube 7, which can be controlled in a defined manner.
  • the winding tube 9 is fixed during the normal spinning process via the pneumatic cylinder 10 with respect to the thread guide tube 7 in a rest position 33 and can be shifted into a winding position 34 to initiate the winding process, as will be explained in more detail below.
  • the centrifuge spinning device 1 can also have a tubular spinning centrifuge 3, as shown for example in FIGS. 2A, 2B and 3A, 3B.
  • a tubular spinning centrifuge 3 As shown for example in FIGS. 2A, 2B and 3A, 3B.
  • Such an embodiment also has a thread guide tube 7 which reaches into the tubular spinning centrifuge 3 from above.
  • a winding sleeve 9 is slidably arranged on the thread guide tube 7.
  • the winding tube 9 is positioned in its rest position 33 on the thread guide tube 7 in such a way that the lower edge 11 of the winding tube 9 is somewhat set back relative to the mouth 12 of the thread guide tube 7.
  • This distance referred to below as the sleeve extension 21, is preferably approximately 5 mm.
  • Both embodiments of a centrifuge spinning device 1 also have a sensor device 13 or 13A for detecting a yarn break and a yarn release device 14 for initiating an external winding operation.
  • the sensor device 13 or 13A is connected via a signal line 20 or 20A to a spinning station's own control device 19.
  • the sensor device 13 is either arranged below the drafting device 6 and then monitors the current feed material 18 or, as indicated by dashed lines, the sensor device 13A is positioned below the centrifugal spinning element 3 and then monitors the rotation of the rotating yarn leg 28.
  • the sensor device 13A is designed, for example, as a light sensor.
  • a thread release device 14 is provided for the external initiation of a wrapping process.
  • the thread releasing device 14 is used, for example, after a thread break during the spinning process or after a winding break during the rewinding process and has a drive 23 which moves the Thread release element 14 allows parallel to the inner wall 25 of the centrifuge.
  • the thread release element 14 has a cutting edge 16 which can be adjusted to the winding cone 22 of the package 15 and a thread guiding contour 17 which encompasses the cutting edge 16 in the axial direction.
  • a sliver drafting device for example a drafting device 6, is arranged above the centrifuge spinning element 3.
  • a fiber sliver is fed to this drafting device 6 either from a (not shown) spinning can or a roving from a (also not shown) flyer spool.
  • the correspondingly stretched original material 18 is, preferably via the sensor device 13 and the thread guide tube 7 in the interior of the
  • Centrifugal spinning element 3 passed, where it rests against the inner wall 25 of the rotating centrifugal spinning element 3 to form a rotating yarn leg 28 and thereby receives a rotation.
  • the thread resulting from the rotation is positioned by the thread guide tube 7 on the inner wall 25 of the centrifuge spinning element 3 in such a way that a defined package, a so-called spinning cake 15, is produced.
  • the thread guide tube 7 is moved up and down in an oscillating manner via the drive 8.
  • the thread guide tube 7 is continuously lowered in the direction of the centrifuge opening 27 via the drive 8.
  • the spun thread is thereby deposited on the inner wall 25 of the centrifuge spinning element 3 in the manner of a so-called cop winding. If the package 15 has reached a predetermined size or if a thread break occurs during the spinning process, a rewinding process is initiated according to the invention by the following methods:
  • FIGS. 2A to 2E takes place with a regular spinning end, while the process shown in FIGS. 3A to 3E is used in the event of a thread break during the spinning process.
  • the traversing stroke 30 is shifted to the top dead center 24B of the traversing stroke 30.
  • the winding tube 9 catches the rotating yarn leg 28 with its lower edge 11, which triggers the winding process.
  • Centrifugal spinning element 3 with an upper (39) and a lower (39A) safety distance of the deposited spinning cake 15 is, as indicated in FIGS. 2C and 2D, wound onto the winding tube 9, the winding process always taking place in the region of the winding cone 22 which moves upward. Since the first winding layer is first unwound towards the free tube end 35, the feed speed of the winding tube 9 in the region of the winding cone 22 must be greater than the axial unwinding speed of the thread.
  • the spinning head 36 is by axial displacement of the
  • Thread guide tube 7 is moved to a stop 37, which defines the Doff position of the spinning cop 36, as shown in FIG. 2E.
  • the spinning cop 36 can then be forwarded by means of a transport device 38, which is only indicated schematically in FIG. 2E, to a textile machine, preferably a winding machine, which is connected downstream (not shown) in the production process.
  • a transport device 38 which is only indicated schematically in FIG. 2E
  • a textile machine preferably a winding machine, which is connected downstream (not shown) in the production process.
  • the method according to the invention proceeds in a similar manner if a thread break occurs during the spinning process, which is indicated in FIGS. 3A-3E.
  • Sensor device 13 is detected and reported to control device 19 via signal line 20.
  • the control device 19 then ensures that, on the one hand, the further supply of original material 18 is stopped and, on the other hand, the drive 8 of the thread guide tube 7 is controlled such that the thread guide tube 7 immediately into a
  • Upward traversing movement 32 passes over or, if an upward traversing movement is present at the time the thread breaks, this is maintained.
  • Thread guide tube 7 ended, for example.
  • the rewinding sleeve 9 is pushed into its rewinding position 34 by means of the pneumatic cylinder 10 and the thread releasing element 14 from below into the Centrifuge spinning element 3 retracted, as shown in Fig.3C.
  • Centrifuge spinning element 3 wrapped on the rewinding sleeve 9.
  • the thread guide contour 17 on the thread release element 14 prevents the thread release element 14 from being inadvertently wrapped around.
  • the spinning cop 36 is moved by moving the thread guide tube 7 to a stop 37 into a doff position, in which the spinning cop 36 by a
  • Transport device 38 can be taken over and transported away for further processing.
  • FIG. 4B Another variant indicated in FIG. 4B provides for the last upward traversing movement 32 of the thread guide tube 7 to be included To drive "normal” traversing speed and then to connect some additional short traversing strokes 40 in the area of top dead center 31.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

Beschreibung :
Verfahren zum Betreiben einer Spinnvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Beim Zentrifugenspinnen wird zunächst mittels eines Streckwerkes ein Vorlagematerial, beispielsweise ein in einer Spinnkanne bevorratetes Faserband oder eine auf einer Flyerspule angeordnete Faserlunte, auf eine gewünschte Garnfeinheit verzogen und anschließend über ein axial verschiebbar gelagertes Fadenfuhrerrohr in eine mit hoher Drehzahl umlaufende Spinnzentrifuge befördert. Das aus der Mündung des Fadenfuhrerrohres austretende, verzogene Vorlagematerial legt sich dabei, unter Bildung eines Garnschenkels, an die Innenwandung der Spinnzentrifuge an und wird von dieser mitgenommen.
Das heißt, das Fasermaterial erhält durch die Rotation der Spinnzentrifuge eine Drehung, so daß ein Faden gebildet wird. Der durch die Drehung entstandene Faden wird während des Spinnprozesses durch das axial verschiebbar gelagerte Fadenfuhrerrohr an der Zentrifugeninnenwandung abgelegt und bildet dort einen Garnkörper, der auch als Spinnkuchen bezeichnet wird.
Beim sogenannten Einstufen-Spinnen sind die Zentrifugendrehzahl und die Liefergeschwindigkeit des Vorlagematerials dabei so aufeinander abgestimmt, daß der als Spinnkuchen abgelegte Faden bereits seine volle Drehung aufweist und in einem nachfolgenden Arbeitsschritt auf eine vorzugsweise auf dem Fadenfuhrerrohr bereitgehaltene Umspulhülse umgewickelt werden kann.
Der bei diesem Umspulvorgang entstehende Spinnkops wird anschließend gedofft und später auf einer im Produktionsablauf nachgeschalteten Spulmaschine mit weiteren Spinnkopsen zu einer großvolu igen Kreuzspule umgespult.
Die bekannten Zentrifugenspinnvorrichtungen können sich dabei, beispielsweise hinsichtlich der Form ihrer Spinnzentrifuge, deutlich unterscheiden.
Durch die DE 198 02 656 AI ist zum Beispiel eine Zentrifugenspinnvorrichtung bekannt, die eine rohrförmige, das heißt, nach oben und unten offene Spinnzentrifuge aufweist. In die Spinnzentrifuge faßt von oben ein Fadenfuhrerrohr, auf dem verschiebbar eine Umspulhülse bereitgehalten ist. Das Zentrifugenspinnelement ist dabei über Permanentmagnetlager abgestützt und wird durch einen elektromagnetischen Antrieb beaufschlagt.
Der elektromagnetische Antrieb ist bei solchen rohrförmigen Spinnzentrifugen in der Regel zwischen den Lagern angeordnet.
Des weiteren sind beispielsweise durch die DE 42 06 031 C2, die DE 44 26 897 AI oder die DE 42 36 376 AI Zentrifugenspinnvorrichtungen bekannt, die eine sogenannte TopfZentrifuge besitzen.
Bei diesen bekannten Zentrifugenspinnvorrichtungen ist das Fadenfuhrerrohr durch den Zentrifugenhals hindurchgeführt und kann, wie üblich, changiert und dabei gleichzeitig axial in Richtung einer unteren Zentrifugenöffnung verlagert werden. Die Umspulhülse wird bei solchen Zentrifugenspinnvorrichtungen durch die unten liegende Zentrifugenöffnung in die Spinnzentrifuge eingeführt.
Da solche TopfZentrifugen nur von unten zugänglich sind, muß sichergestellt sein, daß der auf der Innenwandung der Spinnzentrifuge abgelegte Spinnkuchen jederzeit, das heißt, sowohl nach einem Fadenbruch während des Spinnens, als auch nach einem Wickelbruch während des Umspulens, zugänglich ist und doffbar bleibt.
Wie beispielsweise aus den Zeichnungen der DE 42 36 376 AI oder der DE 44 26 897 AI ersichtlich, wird bei solchen TopfSpinnvorrichtungen daher in der Regel mit Flyerwicklung gearbeitet .
Das heißt, der mittels des Fadenfuhrerrohres an der Innenwandung der TopfZentrifuge abgelegte Spinnkuchen weist eine Wicklung nach Art einer Flyerspule auf.
Eine solche Flyerwicklung besitzt aufgrund ihres Aufbaues zwar den Vorteil, daß sie auch nach einem Fadenbruch während des Spinnprozesses oder nach einem Wickelbruches während des Umspulvorganges zugänglich bleiben, allerdings bereiten die hergestellten Spinnkopse bei nachfolgenden Arbeitsprozessen oft Schwierigkeiten, da die nachgeschalteten Kreuzspulautomaten in der Regel für die Bearbeitung von Ringspinnkopsen konzipiert sind.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Zentrifugenspinnvorrichtung zu entwickeln, das sicherstellt, daß sowohl im Falle eines Fadenbruches während des Spinnprozesses, als auch im Falle eines Wickelbruches während des Umspulvorganges ein Garnkörper herstellbar und doffbar ist, der nachfolgend durch Kreuzspulautomaten problemlos weiterverarbeitet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat dabei insbesondere den Vorteil, daß zuverlässig verhindert wird, daß, insbesondere nach einem Fadenbruch während des Spinnprozesses, versehentlich eine Garnsehne eingefangen und dadurch unkontrolliert ein Umspulvorgang eingeleitet wird, da ein unkontrolliert eingeleiteter Umspulvorgang mindestens zu einem unbrauchbaren Spinnkops, oft sogar zu einer Beschädigung der Zentrifugenspinnvorrichtung führt .
Außerdem weist der auf die Umspulhülse umgewickelte Garnkörper, unabhängig vom Zeitpunkt des Einleitens des Umspulvorganges, auf der Umspulhülse stets eine vorgegebene Position auf, was insbesondere im Hinblick auf die nachfolgende Weiterverarbeitung der Spinnkopse in den Vorbereitungsstationen der Kreuzspulautomaten äußerst vorteilhaft ist.
In vorteilhafter Ausführungsform ist außerdem, wie im Anspruch 2 dargelegt, vorgesehen, daß die Umspulhülse zum Einleiten eines Umspulvorganges mit einer Vorschubgeschwindigkeit abgesenkt wird, die auf die vertikale Abwickelgeschwindigkeit des als Garnkuchen abgelegten Fadens abgestimmt ist. Das heißt, die Vorschubgeschwindigkeit der Umspulhülse ist größer als die vertikale Abwickelgeschwindigkeit des Fadens. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Garnkuchen vollständig und in einem späteren Arbeitsgang wieder abwickelbar auf die Umspulhülse umgewickelt wird.
Die vertikale Abwickelgeschwindigkeit des Fadens ist dabei auf verschiedene Weisen über die Changierbewegung des Fadenfuhrerrohres beeinflußbar.
In einer bevorzugten, im Anspruch 3 beschriebenen Ausführungsform, ist beispielsweise vorgesehen, daß das Einfahren des Fadenfuhrerrohres in die Umspulposition mit einer Changiergeschwindigkeit erfolgt, die deutlich unter der Changiergeschwindigkeit des Fadenfuhrerrohres während des regulären Spinnprozesses liegt.
In Verbindung mit einem entsprechenden raschen Vorschub der Umspulhülse wird auf diese Weise gewährleistet, daß der Garnkörper bei Erreichen eines vorbestimmten Garnvolumens, das heißt nach Beendigung eines regulären Spinnprozesses, von Beginn an ordnungsgemäß auf die Umspulhülse umgewickelt wird.
Alternative Möglichkeiten die vertikale Abwickelgeschwindigkeit des Fadens durch entsprechende Verlagerung des Fadenfuhrerrohres in die Umspulposition zu beeinflussen sind in den Ansprüchen 4 beziehungsweise 5 beschriebenen .
Gemäß Anspruch 4 ist beispielsweise vorgesehen, daß das Fadenfuhrerrohr mit „normaler" Changiergeschwindigkeit in die Umspulposition verlagert wird und dann in dieser Position etwas verweilt.
Das heißt, der Vorschub der Umspulhülse wird zeitverzögert eingeleitet . Eine zeitverzögerte Einleitung des Vorschubes der Umspulhülse ist auch bei der im Anspruch 5 dargelegten Ausführungsform gegeben.
Auch hier wird das Fadenfuhrerrohr zunächst mit „normaler" Changiergeschwindigkeit in die Umspulposition verlagert, führt dann aber in diesem Bereich einige kurze Changierhübe aus. Die kurzen Changierhübe wirken sich dabei positiv auf die Fadenablage aus, das heißt, die abgelegten Fadenlagen sind sehr gut abwickelbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist außerdem vorgesehen, daß die Umspulhülse beim Einfahren in die Umspulstellung um eine Strecke verschoben wird, die, wie im Anspruch 6 beschrieben, die Höhe des Wicklungskegel des Garnkörpers, den Nachhang der Umspulhülse sowie die Länge des unbewickelten Umspulhülsenendes umfaßt.
Vorteilhafterweise beträgt die Strecke, um die die Umspulhülse zum Einleiten des Umspulvorganges verschoben wird, wie im
Anspruch 7 angedeutet, dabei etwa 50 mm.
Diese 50 mm ergeben sich, wie bereits vorstehend angedeutet, aus dem sogenannten Nachhang der Umspulhülse, der Höhe des
Wicklungskegels des Garnkörpers sowie der Länge des freien, unbewickelten Hülsenendes.
Das heißt, bei einem Hülsenvorschub von etwa 50 mm ist sowohl ein ausreichender Sicherheitsabstand der feststehenden
Umspulhülse gegenüber dem rotierenden Garnschenkel realisierbar, als auch durch das freie Hülsenende gewährleistet, daß der Spinnkops bei nachfolgenden
Arbeitsgängen gut handhabbar bleibt.
Die derartig aufgebauten Spinnkopse sind sowohl durch
Innengreifer als auch durch Außengreifer handhabbar. Des weiteren ist sichergestellt, daß der Garnkörper einwandfrei auf die Umspulhülse umgewickelt werden kann, wobei bei maximaler Ausnutzung der Innenlänge des Zentrifugenspinnelementes die Hülsenlänge der Umspulhülse minimiert werden kann.
Wie im Anspruch 8 dargelegt, wird als Ausgangsposition zur Einstellung des Hülsenvorschubes stets von der Unterkante des Wickelkegels des Garnkörpers ausgegangen, die durch den untersten Totpunkt des Changierhubes gegeben ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Garnkörper nach dem Umwickeln auf die Umspulhülse, unabhängig von der Form des Wicklungskegels oder vom Zeitpunkt des Einleitens des Umspulvorganges und damit unabhängig von der Größe des im Zentrifugenspinnelementes abgelegten Garnkörpers, auf der Umspulhülse stets die gleiche Position einnimmt. Das heißt, der Abstand zwischen der Unterkante der Umspulhülse und dem Beginn der Kopswicklung auf der Umspulhülse ist stets konstant und beträgt, wie vorstehend bereits angedeutet und im Anspruch 9 dargelegt, vorzugsweise etwa 15 mm.
Wie in den Ansprüchen 10 bis 13 beschrieben, wird die Länge des Garnkörpers so gewählt, daß die nutzbare Innenlänge des Zentrifugenspinnelementes optimal ausgenutzt wird, wobei die Länge der Umspulhülse minimiert ist.
Die Zentrifugenspinnvorrichtung kann dadurch insgesamt als kompakte, raumsparende Baueinheit ausgebildet werden. Vorzugsweise ergibt sich die maximale Länge des Garnkörpers dabei aus der nutzbaren Innenlänge des
Zentrifugenspinnelementes minus zweimal einem endseitigen Sicherheitsabstand von beispielsweise je 5 mm. Die Sicherheitsabstände gewährleisten dabei in erster Linie eine sichere Ablage des Garnkuchens an der Innenwandung des Zentrifugenspinnelementes .
Die minimale Länge der Umspulhülse berechnet sich entsprechend aus der maximalen Länge des Garnkörpers plus Länge der beiden freien, unbewickelten Hülsenenden.
Um beim Auftreten eines Fadenbruches zu verhindern, daß das Fadenfuhrerrohr oder die Umspulhülse eine Fadensehne erfassen und dabei unkontrolliert eine Umspulvorgang einleiten können, ist außerdem, wie im Anspruch 14 dargelegt, vorgesehen, daß die Changiergeschwindigkeit des Fadenfuhrerrohres auf die Reaktionszeit des einen Fadenbruch erfassenden Sensors abgestimmt wird.
Das heißt, die Reaktionszeit des Sensors muß so bemessen sein, daß sichergestellt wird, daß bei einem Fadenbruch das Fadenfuhrerrohres bereits eine Changierbewegung in Richtung der Umspulposition ausführt bevor das untere Ende der Umwickelhülse den Bereich des Fadenbruches erreicht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen entnehmbar.
Es zeigt :
Fig. 1 eine Zentrifugenspinnvorrichtung, wie sie bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommt, in Seitenansicht,
Fig. 2A bis 2E die einzelnen Verfahrensschritte beim Umwickeln eines Garnkörpers am Ende eines regulären Spinnprozesses,
Fig. 3A bis 3E die einzelnen Verfahrensschritte beim Umwickeln eines Garnkörpers nach einem während des Spinnprozesses aufgetretenen Fadenbruches,
Fig. 4A bis 4C verschiedene Varianten des Ablaufes der Verlagerung des Fadenfuhrerrohres in die Umspulposition anhand eines Weg/Zeitdiagrammes .
In Figur 1 ist schematisch eine erste Ausführungsform einer Zentrifugenspinnvorrichtung 1 dargestellt, wie sie bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise Verwendung finden kann.
Die Zentrifugenspinnvorrichtung 1 weist dabei ein Zentrifugenspinnelement 3 in Form einer sogenannten TopfZentrifuge auf. Das in einem Spinngehäuse 2 rotierende Zentrifugenspinnelement 3 ist in Lagern 4 abgestützt und wird über einen elektromagnetischen Antrieb 5 einzelmotorisch angetrieben. Im dargestellten Ausführungsform sind die Lager 5 als Magnetlager, vorzugsweise als Permanentmagnetlager, ausgebildet .
Wie aus der Figur 1 ersichtlich, wird der Halsbereich der TopfZentrifuge von einem changierbaren und gleichzeitig axial nach unten verlagerbaren Fadenfuhrerrohr 7 durchfaßt. Das in das Zentrifugenspinnelement 3 einführbare Fadenfuhrerrohr 7 ist zu diesem Zweck an einen, in den Figuren lediglich schematisch angedeuteten, Antrieb 8 angeschlossen. Das Fadenfuhrerrohr 7 führt eine Changierhub 30 aus, das heißt, das Fadenfuhrerrohr 7 wird jeweils zwischen oberen und unteren Totpunkten 24A bzw. 24B changiert und dabei gleichzeitig axial verlagert.
Auf dem Fadenfuhrerrohr 7 ist verschiebbar eine Umspulhülse 9 gelagert, die beispielsweise an die hohle Kolbenstange eines das Fadenfuhrerrohr 7 umgebenden, definiert ansteuerbaren Pneumatikzylinders 10 angeschlossen ist.
Die Umspulhülse 9 ist während des normalen Spinnprozesses über den Pneumatikzylinder 10 bezüglich des Fadenfuhrerrohres 7 in einer Ruhestellung 33 fixiert und kann zur Einleitung des Umwickelvorganges, wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, in eine Umspulposition 34 verlagert werden.
Anstelle einer TopfZentrifuge kann die Zentrifugenspinnvorrichtung 1 allerdings auch, wie beispielsweise in den Figuren 2A, 2B und 3A, 3B dargestellt, eine rohrartige Spinnzentrifuge 3 aufweisen. Auch eine solche Ausführungsform weist ein Fadenfuhrerrohr 7 auf, das von oben in die rohrartigen Spinnzentrifuge 3 faßt. Auf dem Fadenfuhrerrohr 7 ist, wie bekannt, verschiebbar eine Umspulhülse 9 angeordnet. Die Umspulhülse 9 ist dabei in ihrer Ruhestellung 33 so auf dem Fadenfuhrerrohr 7 positioniert, daß die Unterkante 11 der Umspulhülse 9 gegenüber der Mündung 12 des Fadenfuhrerrohres 7 etwas zurückgesetzt ist. Dieser nachfolgend als Hülsennachhang 21 bezeichnete Abstand beträgt vorzugsweise etwa 5 mm.
Beide Ausführungsformen einer Zentrifugenspinnvorrichtung 1 verfügen außerdem über eine Sensoreinrichtung 13 oder 13A zum Detektieren eines Fadenbruches sowie eine Fadenlöseeinrichtung 14 zum Einleiten eines externen Umwickelvorganges. Die Sensoreinrichtung 13 oder 13A ist jeweils über eine Signalleitung 20 bzw. 20A an eine spinnstelleneigene Steuereinrichtung 19 angeschlossen.
Je nach Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung 13 dabei entweder unterhalb des Streckwerkes 6 angeordnet und überwacht dann das laufende Vorlagematerial 18 oder die Sensoreinrichtung 13A ist, wie gestrichelt angedeutet, unterhalb des Zentrifugenspinnelementes 3 positioniert und überwacht dann den Umlauf des rotierenden Garnschenkels 28. In einem solchen Fall ist die Sensoreinrichtung 13A beispielsweise als Lichttaster ausgebildet.
Des weiteren ist eine Fadenlöseeinrichtung 14 zur externen Einleitung eines Umwickelvorganges vorhanden. Die Fadenlöseeinrichtung 14 kommt beispielsweise nach einem Fadenbruch während des Spinnprozesses oder nach einem Wickelbruch während des Umspulvorganges 'zum Einsatz und verfügt über einen Antrieb 23, der eine Verlagerung des Fadenlöseelementes 14 parallel zur Zentrifugeninnenwandung 25 ermöglicht .
Das Fadenlöseelement 14 besitzt dabei eine an den Wicklungskegel 22 des Garnkörpers 15 anstellbare Schneide 16 sowie eine die Schneide 16 in axialer Richtung überfassende Fadenleitkontur 17.
Oberhalb des Zentrifugenspinnelementes 3 ist jeweils eine Faserband-Verzugseinrichtung, beispielsweise ein Streckwerk 6, angeordnet. Diesem Streckwerk 6 wird entweder aus einer (nicht dargestellten) Spinnkanne ein Faserband oder von einer (ebenfalls nicht dargestellten) Flyerspule ein Vorgarn zugeführt. Das entsprechend verstreckte Vorlagematerial 18 wird dabei, vorzugsweise über die Sensoreinrichtung 13 sowie das Fadenfuhrerrohr 7 in das Innere des
Zentrifugenspinnelementes 3 geleitet, wo es sich unter Bildung eines rotierenden Garnschenkels 28 an die Innenwandung 25 des umlaufenden Zentrifugenspinnelementes 3 anlegt und dabei eine Drehung erhält .
Der durch die Drehung entstehende Faden wird durch das Fadenfuhrerrohr 7 so auf der Innenwandung 25 des Zentrifugenspinnelementes 3 positioniert, daß ein definierter Garnkörper, ein sogenannter Spinnkuchen 15, entsteht. Während der Erstellung des Garnkörpers 15, die im Bereich des Bodens 26 des Zentrifugenspinnelementes 3 beginnt, wird das Fadenfuhrerrohr 7 über den Antrieb 8 oszillierend auf- und abbewegt. Gleichzeitig wird über den Antrieb 8 das Fadenfuhrerrohr 7 kontinuierlich in Richtung der Zentrifugenöffnung 27 abgesenkt. Der gesponnene Faden wird dadurch nach Art einer sogenannten Kopswicklung an der Innenwandung 25 des Zentrifugenspinnelementes 3 abgelegt. Wenn der Garnkörper 15 eine vorgegebene Größe erreicht hat oder, wenn es während des Spinnprozesses zu einem Fadenbruch kommt, wird erfindungsgemäß nach folgenden Verfahren ein Umspulprozeß eingeleitet:
Bei einem regulären Spinnende läuft dabei das in den Figuren 2A bis 2E angedeutete Verfahren ab, während bei einem Fadenbruch während des Spinnprozesses das in den Figuren 3A bis 3E dargestellte Verfahren zur Anwendung kommt.
Bei einem regulären Spinnende wird die letzte Garnlage des
Garnkörpers 15 stets dadurch gelegt, daß das Fadenfuhrerrohr 7 aus der in Figur 2A angedeuteten Position im Bereich der
Unterkante 29 des Wicklungskegels 22 des Garnkörpers 15, die identisch ist mit dem letzten unteren Totpunkt 24A des
Changierhubes 30, zum oberen Totpunkt 24B des Changierhubes 30 verlagert wird.
Diese in Figur 4A anhand eines Weg/Zeit-Diagrammes angedeutete letzte Aufwärts-Changierbewegung 32 des Fadenfuhrerrohres 7 weist dabei vorzugsweise eine deutlich geringere
Changiergeschwindigkeit auf, als die während des „normalen"
Spinnprozesses übliche Changiergeschwindigkeit des
Fadenfuhrerrohres 7.
Sobald das Fadenfuhrerrohr 7 den oberen Totpunkt 24B erreicht hat, der in diesem Fall identisch ist mit der Umspulposition
31, wird der Umspulprozeß gestartet.
Das heißt, die auf dem Fadenfuhrerrohr 7 in einer
Ruhestellung 33 festgelegte Umspulhülse 9 wird durch entsprechende Ansteuerung des Pneumatikzylinders 10 in ihre
Umspulstellung 34 geschoben.
Während des relativ raschen Hülsenvorschubes überstreicht die
Unterkante 11 der Umspulhülse 9 zunächst den Bereich des Hülsennachhanges 21, wird dann über die Mündung 12 des Fadenfuhrerrohres 7 hinausgeschoben und erreicht, nachdem die Höhe des Wicklungskegels 22 des Garnkörpers 15 passiert ist, den Bereich des unteren, freien Hülsenendes 35 der Umspulhülse 9.
Die Umspulhülse 9 fängt bei dieser Aktion mit ihrer Unterkante 11 den rotierenden Garnschenkel 28 ein, was den Umspulprozeß auslöst.
Das heißt, der an der Innenwandung 25 des
Zentrifugenspinnelementes 3 mit einem oberen (39) und einem unteren (39A) Sicherheitsabstand abgelegte Spinnkuchen 15 wird, wie in den Figuren 2C und 2D angedeutet, auf die Umspulhülse 9 umgewickelt, wobei der Wickelvorgang stets im Bereich des sich nach oben verlagernden Wicklungskegels 22 abläuft. Da die erste Wicklungslage dabei zunächst zum freien Hülsenende 35 hin abgewickelt wird muß die Vorschubgeschwindigkeit der Umspulhülse 9 im Bereich des Wicklungskegels 22 größer sein als die axiale Abwickelgeschwindigkeit des Fadens.
Nachdem der Garnkörper 15 vollständig auf die Umspulhülse 9 umgewickelt und dadurch ein Spinnkops 36 entstanden ist, wird der Spinnkops 36 durch axiale Verlagerung des
Fadenfuhrerrohres 7 an einen Anschlag 37, der die DoffStellung des Spinnkopses 36 definiert, verlagert, wie dies in Fig.2E dargestellt ist.
Der Spinnkops 36 kann anschließend mittels einer, in Fig. 2E lediglich schematisch angedeuteten Transporteinrichtung 38 zu einer im Produktionsprozeß nachgeschalteten (nicht dargestellten) Textilmaschine, vorzugsweise einer Spulmaschine, weitergeleitet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft ähnlich ab, wenn es während des Spinnprozesses zu einem Fadenbruch kommt, was in den Figuren 3A - 3E angedeutet ist.
Ein solcher Fadenbruch wird sofort durch die
Sensoreinrichtung 13 detektiert und über die Signalleitung 20 an die Steuereinrichtung 19 gemeldet.
Die Steuereinrichtung 19 sorgt dann dafür, daß einerseits die weitere Zufuhr von Vorlagematerial 18 gestoppt und andererseits der Antrieb 8 des Fadenfuhrerrohres 7 derart angesteuert wird, daß das Fadenfuhrerrohr 7 sofort in eine
Aufwärts-Changierbewegung 32 übergeht oder, wenn zum Zeitpunkt des Fadenbruches gerade eine Aufwärts-Changierbewegung vorliegt, diese beibehalten wird.
Sobald das Fadenfuhrerrohr 7 dann die Umspulposition 31 erreicht hat, wird auch in diesem Fall die Changierung des
Fadenfuhrerrohres 7 beispielsweise beendet.
Um zu vermeiden, daß eine durch den Fadenbruch verursachte
Sehne durch das Fadenfuhrerrohr 7 oder die Umspulhülse 9 unkontrolliert gefangen und damit ein schädlicher
Umspulvorgang gestartet werden kann, sind die Abwärts-
Changiergeschwindingkeit des Fadenfuhrerrohres 7 sowie der
Hülsennachhang 21 auf die Reaktionszeit der Sensoreinrichtung
13 bzw. 13A abgestimmt.
Das heißt, es wird sichergestellt, daß das untere Ende der
Umspulhülse 9 nicht durch die Changierung auf die Höhe des
Fadenbruches wird.
Anschließend wird mittels des Pneumatikzylinders 10 die Umspulhülse 9 in ihre Umspulstellung 34 geschoben und das Fadenlöseelement 14 von unten her in das Zentrifugenspinnelement 3 eingefahren, wie dies in Fig.3C dargestellt ist.
Sobald die Schneide 16 des Fadenlöseelementes 14 den Wicklungskegel 22 des an der Innenwandung 25 des Zentrifugenspinnelementes 3 abgelegten Spinnkuchens 15 berührt, wird dieser aufgrund der Rotation des
Zentrifugenspinnelementes 3 auf die Umspulhülse 9 umgewickelt. Die Fadenleitkontur 17 am Fadenlöseelement 14 verhindert dabei, daß versehentlich auch das Fadenlöseelement 14 mit umwickelt wird.
Nachdem das Fadenlöseelement 14 zurückgezogen wurde, wird der Spinnkops 36, wie in Figur 3E angedeutet, durch Anfahren des Fadenfuhrerrohres 7 an einen Anschlag 37 in eine Doffstellung verlagert, in der der Spinnkops 36 durch eine
Transporteinrichtung 38 übernommen und zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens sind vielmehr weitere Ausführungsvarianten vorstellbar.
Es ist beispielsweise durchaus möglich, auch bei einem regulären Spinnende, das Fadenfuhrerrohr 7 mit „normaler" Changiergeschwindigkeit in den oberen Totpunkt 31 zu fahren, dann die Changierung abzustellen und mit dem Einfahren der Umspulhülse 9 in die Umspulstellung 34 etwas zu warten, wie dies in Figur 4C angedeutet ist.
Eine weitere in Figur 4B angedeutete Variante sieht vor, die letzte Aufwärts-Changierbewegung 32 des Fadenführerohres 7 mit „normaler" Changiergeschwindigkeit zu fahren und anschließend im Bereich des oberen Totpunktes 31 einige zusätzliche kurze Changierhübe 40 anzuschließen.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Betreiben einer Spinnvorrichtung, die ein mit hoher Drehzahl rotierendes Zentrifugenspinnelement sowie ein in das Zentrifugenspinnelement eintauchendes Fadenfuhrerrohr mit einer auf dem Fadenfuhrerrohr verschiebbar angeordneten Umspulhülse aufweist, wobei das Fadenfuhrerrohr relativ zum Zentrifugenspinnelement einen Changierhub und eine überlagerte Fortschaltbewegung nach unten ausführt und dabei an der Innenwandung des Zentrifugenspinnelementes einen Garnkörper mit einer Kopswicklung ablegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl am Ende eines regulären Spinnprozesses als auch bei einem Fadenbruch während des Spinnprozesses ein Antrieb des Fadenfuhrerrohres so angesteuert wird, daß die letzte Changierbewegung des Fadenfuhrerrohres nach oben zu einer Umspulposition hin verläuft, die jeweils durch den untersten Totpunkt des Changierhubes vorgegeben ist, daß anschließend die Umspulhülse auf dem Fadenfuhrerrohr um eine definierte Strecke abgesenkt wird, daß ein Umspulvorgang eingeleitet wird und daß nach Beendigung des Umspulvorgangs das Fadenfuhrerrohr in eine festgelegte untere Position gefahren und dabei der entstandene Spinnkops in eine definierte Doffstellung verlagert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens am Ende eines regulären Spinnprozesses die Geschwindigkeit, mit der die Umspulhülse abgesenkt wird, auf die durch die Changierbewegung des Fadenfuhrerrohres vorgegebene vertikale Fadenabwickelgeschwindigkeit abgestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierbewegung des Fadenfuhrerrohres in Richtung der Umspulposition mit einer Changiergeschwindigkeit erfolgt, die deutlich unter der während des Spinnprozesses üblichen Changiergeschwindigkeit liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierbewegung des Fadenfuhrerrohres in Richtung der Umspulposition mit regulärer Changiergeschwindigkeit erfolgt, daß das Fadenfuhrerrohr anschließend im Bereich der Umspulposition verweilt und daß dann zeitverzögert der Vorschub der Umspulhülse zur Einleitung des Umspulprozesses erfolgt .
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierbewegung des Fadenfuhrerrohres in Richtung der Umspulposition mit üblicher Changiergeschwindigkeit erfolgt, daß das Fadenfuhrerrohr anschließend im Bereich der Umspulposition einige zusätzliche, kurze Changierhübe ausführt und daß dann zeitverzögert der Vorschub der Umspulhülse zur Einleitung des Umspulprozesses erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse um eine Strecke abgesenkt wird, bei der die Höhe des Wicklungskegels des Garnkörpers, der Nachhang der Umspulhülse sowie die Länge des unbewickelten unteren Umspulhülsenendes berücksichtigt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke eine Länge von vorzugsweise etwa 50 mm aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse so weit abgesenkt wird, daß die Unterkante der Umspulhülse bezüglich der Unterkante des Wicklungskegels des Garnkörpers stets einen konstanten, die Länge des unteren, freien Hülsenendes der Umspulhülse bestimmenden Abstand aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse so weit abgesenkt wird, daß die Länge des unteren, freien Hülsenendes etwa 15 mm beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Garnkörpers so gewählt wird, daß sie optimal auf die nutzbare Innenlänge des Zentrifugenspinnelementes abgestimmt ist, wobei gleichzeitig die notwendige Länge der Umspulhülse minimiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Garnkörper erstellt wird, dessen maximale Länge die Innenlänge des Zentrifugenspinnelementes minus zwei endseitigen Sicherheitsabstände beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der endseitigen Sicherheitsabstände jeweils etwa 5 mm beträgt .
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umspulhülse zum Einsatz kommt, deren Länge sich aus der maximalen Länge des Garnkörpers plus zwei endseitigen freien Hülsenenden ergibt.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Changiergeschwindigkeit des Fadenfuhrerrohres, die Reaktionszeit des einen Fadenbruch erfassenden Sensors und der Nachhang der Umspulhülse aufeinander abgestimmt werden.
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