EP1673494A1 - Vorrichtung zum führen, fördern oder behandeln eines faserkabels - Google Patents

Vorrichtung zum führen, fördern oder behandeln eines faserkabels

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Publication number
EP1673494A1
EP1673494A1 EP04765047A EP04765047A EP1673494A1 EP 1673494 A1 EP1673494 A1 EP 1673494A1 EP 04765047 A EP04765047 A EP 04765047A EP 04765047 A EP04765047 A EP 04765047A EP 1673494 A1 EP1673494 A1 EP 1673494A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rollers
roller
fiber cable
inlet
outlet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04765047A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Heidel
Arnd Grimm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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 EP1673494A1 publication Critical patent/EP1673494A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/02—Rotary devices, e.g. with helical forwarding surfaces
    • B65H51/04—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements
    • B65H51/08—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements
    • B65H51/12—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements in spaced relation to provide a series of independent forwarding surfaces around which material is passed or wound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H51/04—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements
    • B65H51/08—Rollers, pulleys, capstans, or intermeshing rotary elements arranged to operate in groups or in co-operation with other elements
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/04—Supporting filaments or the like during their treatment
    • D01D10/0436—Supporting filaments or the like during their treatment while in continuous movement

Definitions

  • the invention relates to a device for guiding, conveying or treating a fiber cable according to the preamble of claim 1.
  • the sum of all swing angles on the rollers is a measure of the maximum tractive force that can be generated.
  • Six, eight or even more rollers are used to pull fiber cables.
  • Such Vorricht ⁇ ng is known for example from DE 24 55 117 AI.
  • the known device is formed from an inlet roller for the inlet of the fiber cable and an outlet roller for the outlet of the fiber cable. Between the inlet roller and the outlet roller, a total of five additional rollers are arranged offset from one another in such a way that the fiber cable can be guided on the intermediate rollers with the greatest possible wrap angles.
  • Another object of the invention is to develop a device for guiding, conveying or treating a fiber cable of the type mentioned at the outset in such a way that the aforementioned disadvantages do not occur.
  • Another object of the invention is to provide a generic device with which the greatest possible tensile forces can be generated with relatively few rollers for guiding the fiber cables.
  • the object of the invention is achieved in that the inlet roller and the inlet of the fiber cable and outlet roller and the outlet of the fiber cable are arranged in such a way that the fiber cable can be guided in partial wrap with a wrap angle of> 180 ° on the circumference of the inlet roller and the outlet roller.
  • the invention is based on the knowledge that, in accordance with the Eytelwein relationship, the rollers are subjected to low loads, particularly in the run-out area, provided uniform circumferential speeds are required.
  • the device according to the invention avoids this in that the fiber cable is also guided on the discharge roller with the greatest possible wrap. This means that the required total wrap can be achieved with fewer rollers and, on the other hand, the discharge roller can be used and loaded due to the larger wrap angle to build up the tensile forces.
  • the invention further provides that the inlet roller and the inlet of the fiber cable are arranged to implement a large wrap angle of> 180 °. This means that each of the rollers can be used with a high degree of utilization, so that with a few rollers it is possible to generate relatively large total loops and thus relatively large tensile forces for pulling or stretching the fiber cable.
  • This effect can be improved further by the fiber cable being able to be guided on all rollers in partial loops, each with a wrap angle of> 10 °, preferably of> 200 °.
  • the rollers can be arranged such that the fiber cable is guided on each of the rollers with an equally large wrap angle.
  • the additional rollers can be arranged between the inlet roller and the outlet roller, so that the fiber cable can be guided with uniform transitions between the rollers.
  • the inlet roller and the outlet roller between the additional rollers. This creates a longer free guide path for the fiber cable between the additional rollers on the outside.
  • total wrap of> 900 ° can be achieved using four rollers.
  • three rollers or more than three rollers can advantageously be arranged between the inlet roller and the outlet roller.
  • the drive motors of the rollers are advantageously controlled by individual converters. In the event that the circumferential speed of the rollers is of the same size, each of the drive motors can be controlled via a common group converter. A mechanical connection of the rollers in connection with a drive motor is also possible.
  • the device according to the invention is thus particularly suitable for pulling and stretching fiber cables with the smallest possible number of rollers. This ensures easy handling by reducing the number of thread transfers between the individual rolls. The saving of each additional thread transfer means at the same time a reduction in the risk of winding.
  • the device according to the invention thus represents an inexpensive technical solution for guiding, conveying and treating a fiber cable.
  • Fig. 1 shows schematically a first embodiment of the device according to the invention in plan view
  • Figure 2 shows the first embodiment in a side view.
  • Fig. 3 shows schematically a second embodiment of the device according to the invention with four rollers;
  • Fig. 4 shows schematically a third embodiment with four rollers
  • Fig. 5 shows schematically a fourth embodiment with four rollers
  • Fig. 6 schematically shows another embodiment of the device according to the invention with five rollers
  • Fig. 7 sc ematic an embodiment of the device according to the invention with six rollers.
  • Fig. 8 schematically shows another embodiment with six rollers.
  • a first embodiment of the device according to the invention is shown schematically.
  • Fig. 1 shows the embodiment in a plan view without guiding a fiber cable and in Fig. 2 the embodiment is shown in a side view with guidance of a fiber cable.
  • Fig. 2 shows the embodiment in a side view with guidance of a fiber cable.
  • An inlet roller 2, an outlet roller 3 and the rollers 4.1 and 4.2 are arranged next to one another on a carrier wall 1.
  • the rollers 2, 3, 4.1 and 4.2 are constructed identically and are rotatably held on the carrier wall 1 with one drive end.
  • the rollers 2, 3, 4.1 and 4.2 are each coupled to a drive motor 8 by their drive ends.
  • Each of the drive motors 8 is assigned a converter 9, by means of which the drive motors 8 can be controlled.
  • the arrangement of the inlet roller 2, the outlet roller 3 and the rollers 4.1 and 4.2 is selected such that the rollers 4.1 and 4.2 are each held on the outside, with a large distance from one another, on the carrier wall 1.
  • the rollers 4.1 and 4.2 face each other at a distance in a horizontal plane.
  • the inlet roller 2 and the outlet roller 3 are arranged at a short distance from one another in a second horizontal plane.
  • the second horizontal plane extends below the first horizontal plane in which the rollers 4.1 and 4.2 are arranged.
  • the distance between the two horizontal planes is selected such that a fiber cable 7, which is fed horizontally via an inlet 5, can run freely from the outside to the inlet roller 2 without contact with the upstream roller 4.1.
  • the fiber cable 7 can thus be led away horizontally via a drain 6 from the outlet roller 3 without contact to the downstream roller 4.2.
  • the symmetrical arrangement of the rollers 2 and 3 and 4.1 and 4.2 means that a fiber cable 7 can be guided on the rollers 2, 3, 4.1 and 4.2 with the same wrap angle ⁇ .
  • the wrap angle ⁇ achievable in this way could, for example, have a value of 227.5 °, so that a total wrap of 910 ° would be achieved.
  • the fiber transition from the inlet roller 2 to the roller 4.1 and the fiber transmission from the roller 4.2 to the outlet roller 3 are identical.
  • FIGS. 1 and 2 of the device according to the invention could be used for guiding and conveying a fiber cable in which all the rollers are driven at the same circumferential speed.
  • the drive motors 8 of the rollers 2, 3, 4.1 and 4.2 could be controlled together by a group converter 10, as shown in broken lines in FIG. 1.1. 3, 4 and 5 schematically show further exemplary embodiments of the device according to the invention, each with four rollers.
  • FIGS. 3, 4 and 5 each show different arrangements of the rollers in a side view, the additional rollers 4.1 and 4.2 each being arranged between the inlet roller 2 and the outlet roller 3.
  • the structure of the device is essentially identical to the previous exemplary embodiment, so that reference is made to the description of FIGS. 1 and 2.
  • the inlet roller 2 and the outlet roller 3 are arranged one above the other at a distance in a vertical plane.
  • the two further rollers 4.1 and 4.2 are arranged in a horizontal plane centrally between the inlet roller 2 and the outlet roller 3.
  • the distances between the rollers are designed in such a way that a fiber cable 7 guided on the circumference of the rollers 2, 4.1, 4.2 and 4.3 is in each case guided with a partial loop.
  • the fiber cable 7 is guided with a wrap angle ⁇ at the inlet valze 2 and the outlet roller 3.
  • a somewhat larger wrap angle ⁇ is achieved in the middle rollers 4.1 and 4.2.
  • the wrap angle on the inlet roller 2 and on the outlet roller 3 is> 200 °.
  • the inlet 5 of the fiber cable 7 is formed obliquely above the inlet roller 2.
  • the outlet 6 of the fiber cable 7 is formed obliquely below the outlet roller 3.
  • the inlet roller 2 and the roller 4.2 are arranged one above the other in a first vertical plane and the roller 4.1 and the outlet roller 3 are arranged one above the other in a second vertical plane.
  • the rollers 2, 4.1, 4.2 and 3 are arranged offset to one another in the two vertical planes lying next to one another.
  • the inlet 5 and the outlet 6 of the fiber cable 7 is identical to the previous exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the fiber cable 7 is wrapped with a wrap angle ⁇ at the inlet roller and guided on the outlet roller 3.
  • the fiber cable 7 is guided with a wrap angle ⁇ on the additional rollers 4.1 and 4.2.
  • the wrap angle ⁇ is slightly larger than the wrap angle ⁇ . Due to the oblique arrangement of the inlet 5 and the outlet 6, a wrap angle of> 200 ° can advantageously be achieved.
  • FIG. 5 An arrangement of the four rollers is shown in FIG. 5, in which a wrap angle ⁇ > 200 ° is also realized on the inlet roller 2 and the outlet roller 3.
  • the fiber cable 7 is fed horizontally via the inlet 5 and discharged horizontally via the outlet 6.
  • the rollers 2, 4.1, 4.2 and 3 are held one above the other in an offset arrangement.
  • larger wrap angles ⁇ are achieved on the middle rollers 4.1 and 4.2.
  • the arrangements of the rollers shown in FIGS. 3 to 5 enable the implementation of individual wrap angles up to ax. 230 °.
  • An increase or the order of magnitude of the wrap angle is essentially limited by predetermined minimum distances between the rollers, which are required for the laying of a fiber cable. With a roll diameter of 800 mm, for example, minimum distances between the rolls of approx. 150 mm are required to lay the fiber cables.
  • FIG. 6 another Ausiunrungsbeispiel the device according to the invention is shown schematically in a side view. A top view was also omitted here, since the structure is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2. In this respect, reference is made to the description of FIGS. 1 and 2 and only the differences are explained below.
  • a total of three further rollers 4.1, 4.2 and 4.3 are arranged between an inlet roller 2 and an outlet roller 3.
  • the arrangement is chosen such that the inlet roller 2, the roller 4.2 and the outlet roller 3 are arranged at a distance from one another in a first vertical plane.
  • the rollers 4.1 and 4.3 are arranged in a second adjacent vertical plane. In this case, a minimum distance between the rollers is maintained, so that the roller 4.1 is arranged centrally to the inlet roller 2 and the roller 4.2 arranged above it. Accordingly, the roller 4.3 is held in the center next to the roller 4.2 and the outlet roller 3.
  • the inlet 5 is formed obliquely above the inlet roller 2.
  • the outlet 6 is formed obliquely below the outlet roller 3, so that the fiber cable 7 is guided with a wrap angle of> 180 ° at the inlet roller 2 and the outlet roller 3.
  • the distance between the inlet roller 2 and the roller 4.2 arranged directly above it in the vertical plane is smaller than the roller diameter of the roller 4.1, so that when the fiber cable 7 is guided from the inlet roller 2 to the middle rollers 4.1 and 4.2, large looping angles of> 200 ° are possible. With the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the total wrap angle of> 1,000 ° can thus be achieved.
  • the transition between the individual rollers is carried out essentially the same.
  • rollers can advantageously also be integrated in a device according to the invention. Possible examples of the arrangement of the rollers are shown in FIGS. 7 and 8. In this case, a horizontal inlet and outlet of the fiber cable to the inlet rollers 2 and the outlet rollers 3 are realized. For the rest, reference is made to the structure of the device according to FIGS. 1 and 2.
  • rollers 4.1, 4.2, 4.3 and 4.4 are arranged offset to one another between the inlet roller 2 and the outlet roller 3.
  • the roller distances between the individual rollers are identical, so that the individual wrap angles for guiding a fiber cable lead to a total wrap of> 1,200 °.
  • the six rollers are arranged in two groups, the first group being formed by the inlet roller 2 and the two downstream rollers 4.1 and 4.2 arranged offset with respect to one another.
  • the second group of rollers comprises the outlet roller 3 and the rollers 4.3 and 4.4 arranged offset therefrom.
  • the fiber cable is guided on the individual rollers with wrap angles in the range between 180 ° and 230 °.
  • the exemplary embodiments of the device according to the invention shown in FIGS. 1 to 8 can be used to pull off one or more fiber cables in a spinning system.
  • the inlet 5 could be formed, for example, by a deflecting roller which is arranged directly after a spinning device and which brings the individual freshly spun fiber bundles together to form a fiber cable.
  • the drain 6 could be formed, for example, by a guide roller arranged directly upstream of a reel device.
  • all of the exemplary embodiments of the device according to the invention shown in FIGS. 1 to 8 can be used for stretching one or more fiber cables or for thermal treatment of one or more fiber cables.
  • the rollers can have additional heating means or coolants.

Landscapes

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Abstract

Es ist eine Vorrichtung zum Führen, Fördern oder Behandeln eines Faserkabels (7) mit mehreren angetriebenen Walzen (2, 3, 4.1, 4.2, 4.3, 4.3, 4.4) beschrieben. Hierbei wird das Faserkabel mit jeweils einer Teilumschlingung an dem Umfang der Walzen geführt. Die Walzen weisen eine Einlaufwalze (2) für den Zulauf des Faserkabels und eine Auslaufwalze (3) für den Ablauf des Faserkabels auf. Hierbei sind die übrigen Walzen (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) derart zu der Einlaufwalze und der Ablaufwalze angeordnet, dass das Faserkabel mit jeweils einem Umschlingungswinkel von >180° an den Walzen führbar ist. Um alle Walzen gleichermassen zum Führen, Fördern und Behandeln des Faserkabels einzubeziehen, sind erfindungsgemäss die Einlaufwalze und der Zulauf des Faserkabels sowie die Ablaufwalze und der Ablauf des Faserkabels derart zueinander angeordnet, dass das Faserkabel in Teilumschlingung mit jeweils einem Umschlingungswinkel von >180° am Umfang der Einlaufwalze und am Umfang der Auslaufwalze führbar ist.

Description

Vorrichtung zum Führen, Fördern oder Behandeln eines Faserkabels
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen, Fördern oder Behandeln eines Faserkabels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von synthetischen Fasern ist es bekannt, dass die einzelnen gesponnenen Faserbündeln zu einem Faserkabel zusarnmengeführt werden und durch eine Vorrichtung mit mehreren angetriebenen Walzen aus der Spinnerei abgezogen werden. Hierbei muß von den Walzen eine genügende Fadenzugkraft erzeugt werden, um alle das Faserkabel bildende Faserstränge gleichmäßig aus der Spinnerei abzuziehen. Damit sich während der Führung des Faserkabels ein definierter Spiruititer einstellen kann, darf insbesondere im Ablaufbereich kein Schlupf zwischen dem Faserkabel und den Walzen auftreten. Die Walzen können dabei alle mit einer gleichgroßen Umfangsgeschwindigkeit oder zum Zwecke einer Verstreckung mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben werden. Sowohl zum Aufbau der Zugkräfte, als auch zur Vermeidung von Schlupferscheinungen . muß das Faserkabel mit bestimmten Mmdestumschlingungswinkeln an den Walzen geführt werden. Die Summe aller UmscWingungswinkeln an den Walzen gilt dabei als Maß für die maximal erzeugbare Zugkraft. So werden zum Abzug von Faserkabeln sechs, acht oder noch mehr Walzen eingesetzt. Eine derartige Vorrichtαng ist beispielsweise aus der DE 24 55 117 AI bekannt. Die bekannte Vorrichtung wird aus einer Einlaufwalze für den Zulauf des Faserkabels und eine Ablaufwalze für den Ablauf des Faserkabels gebildet. Zwischen der Einlaufwalze und der Ablaufwalze sind insgesamt fünf weitere Walzen versetzt zueinander derart angeordnet, dass das Faserkabel mit möglichst großen Umschlingungswinkeln an de zwischengeordneten Walzen führbar ist.
Bei einer derartigen Vielzahl von Walzen tritt jedoch das Problem auf, dass die physikalischen Ziαsarrimerihänge (Eytelweinsche Seilreibung) zu einer unterschiedlichen Belastung der Walzen führt. Zusätzliche Reibwertschwarikungen zwischen den einzelnen Paarungen des Faserkabels und der Walzen durch beispielsweise Ungleichmäßigkeiten in der Präparation bzw. im Präparationsauftrag des Faserkabels, verstärken derartige Ungleichmäßigkeiten.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Vorrichtung zum Führen, Fördern oder Behandeln eines Faserkabels der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass die zuvor genannten Nachteile nicht auftreten. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, mit welcher größtmögliche Zugkräfte mit relativ wenigen Walzen zum Führen der Faserkabel erzeugt werden können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einlaufwalze und der Zulauf des Faserkabels sowie Ablaufwalze und der Ablauf des Faserkabels derart zueinander angeordnet sind, dass das Faserkabel in Teilumschlingung mit einem Umschlingungswinlcel von >180° jedoch am Umfang der Einlaufwalze und der Auslaufwalze führbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass gemäß der Eytelweinschen Beziehung die Walzen insbesondere im Auslaufbereich bei Voraussetzung gleichmäßiger Umfanggeschwindigkeiten gering belastet werden. Die erfindungsgmäße Vorrichtung vermeidet dies dadurch, dass das Faserkabel auch an der Ablaufwalze mit größtmöglicher Umschlingung geführt wird. Somit lässt sich eine geforderte Gesamtumschlingung durch weniger Walzen erreichen und zum anderen lässt sich die Ablaufwalze aufgrund des größeren Umschlingungswinkels zum Aufbau der Zugkräfte nutzen und belasten. Die Erfindung sieht weiter vor, dass die Einlaufwalze und der Zulauf des Faserkabels zur Realisierung eines großen UmscMingungswinkels von >180° angeordnet sind. Damit lässt sich jede der Walzen mit einem hohen Nutzungsgrad einsetzen, so dass mit wenigen Walzen bereits relativ große Gesamtumschlingungen und damit relativ große Zugkräfte zu Abziehen oder Verstrecken des Faserkabels erzeugt werden können.
Dieser Effekt lässt sich noch dadurch verbessern, indem das Faserkabel an allen Walzen in Teilumschlingungen mit jeweils einem Umschlingungswinkel von >1 0°, vorzugsweise von >200° fuhrbar ist.
Dabei können die Walzen derart angeordnet sein, dass das Faserkabel an jeder der Walzen mit einem gleichgroßen Umschlingungswinkel geführt wird.
Es ist jedoch auch möglich, die Umschlingungswinkel an der Einlaufwalze und der Auslaufwalze im Verhältnis zu den Umschlingungswinkeln an den übrigen Walzen unterschiedlich auszuführen.
Bei einer vorteilhaften Anordnung von insgesamt vier Walzen lassen sich die zusätzlichen Walzen zwischen der Einlaufwalze und der Auslaufwalze anordnen, so dass das Faserkabel mit gleichmäßigen Übergängen zwischen den Walzen geführt werden kann.
Es ist jedoch auch möglich, die Einlaufwalze und die Auslaufwalze zwischen den zusätzlichen Walzen anzuordnen. Somit entsteht zwischen den außenliegenden zusätzlichen Walzen eine längere freie Führungsstrecke für das Faserkabel. Durch entsprechende Wahl der Umschlingungswinkel können bereits bei Verwendung von vier Walzen Gesamtumschlingungen von >900° realisiert werden. Um höhere Gesamtumschlingungen von >1.000° sowie höhere Abzugskräfte oder Verstreckkräfte aufbauen zu können, lassen sich vorteilhaft drei Walzen oder mehr als drei Walzen zwischen der Einlaufwalze und der Auslaufwalze anordnen. In den Fällen, bei welchen Differenzgeschwindigkeiten zwischen den einzelnen Walzen erforderlich sind, werden die Antriebsmotoren der Walzen vorteilhaft durch jeweils einzelne Umrichter gesteuert. Für den Fall, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen gleichgroß ist, lässt sich jeder der Antriebsmotoren über einen gemeinsamen Grappenumrichter steuern. Auch eine mechanische Verbindung der Walzen in Verbindung mit einem Antriebsmotor ist möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit insbesondere zum Abziehen und Verstrecken von Faserkabeln mit einer möglichst geringen Anzahl von Walzen geeignet. Dadurch wird ein einfaches Handling erreicht, indem weniger Fadenübergaben zwischen den einzelnen Walzen entstehen. Die Einsparung jeder zusätzlichen Fadenübergabe bedeutet gleichzeitig eine Verringerung des Risikos der Wickelbildung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt somit eine kostengünstige technische Lösung zum Führen, Fördern und Behandeln eines Faserkabels dar.
Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht;
Fig. 2 das erste Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht; Fig. 3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vier Walzen;
Fig. 4 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel mit vier Walzen;
Fig. 5 schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel mit vier Walzen;
Fig. 6 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit fünf Walzen;
Fig. 7 sc ematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit sechs Walzen; und
Fig. 8 schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel mit sechs Walzen.
In Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht ohne Führung eines Faserkabels und in Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht mit Führung eines Faserkabels gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung gilt für beide Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist.
An einer Trägerwand 1 sind eine Einlaufwalze 2, eine Auslaufwalze 3 und die Walzen 4.1 und 4.2 nebeneinander angeordnet. Die Walzen 2, 3, 4.1 und 4.2 sind identisch aufgebaut und mit einem Antriebsende drehbar an der Trägerwand 1 gehalten. Die Walzen 2, 3, 4.1 und 4.2 sind mit ihren Antriebsenden mit jeweils einem Antriebsmotor 8 gekoppelt. Jedem der Antriebsmotoren 8 ist ein Umrichter 9 zugeordnet, durch welchen die Antriebsmotoren 8 steuerbar sind. Die Anordnung der Einlaufwalze 2, der Auslaufwalze 3 und der Walzen 4.1 und 4.2 ist derart gewählt, dass die Walzen 4.1 und 4.2 jeweils außen liegend, mit großem Abstand zueinander an der Trägerwand 1 gehalten sind. Die Walze 4.1 und 4.2 stehen sich in einer horizontalen Ebene mit Abstand gegenüber.
Zwischen den Walzen 4.1 und 4.2 sind die Einlaufwalze 2 und die Auslaufwalze 3 im geringen Abstand zueinander in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet. Die zweite horizontale Ebene erstreckt sich unterhalb der ersten horizontalen Ebene, in welcher die Walzen 4.1 und 4.2 angeordnet sind. Hierbei ist der Abstand zwischen den zwei horizontalen Ebenen derart gewählt, dass ein über einen Zulauf 5 horizontal zugeführtes Faserkabel 7 von außen ungehindert auf die Einlaufwalze 2 ohne Kontakt zu der vorgeordneten Walze 4.1 zulaufen kann. Somit lässt sich das Faserkabel 7 über einen Ablauf 6 entsprechend von der Auslaufwalze 3 horizontal ohne Kontakt zu der nachgeordneten Walze 4.2 wegführen. Durch die symmetrische Anordnung der Walzen 2 und 3 sowie 4.1 und 4.2 wird erreicht, dass ein Faserkabel 7 jeweils mit gleichem Umschlingungswinkel α an den Walzen 2, 3, 4.1 und 4.2 führbar ist. Der damit erreichbare Umschlingungswinkel α könnte beispielsweise einen Wert von 227,5° aufweisen, so dass eine Gesamtumschlingung von 910° erreicht würde. Der Faserübergang von der Einlaufwalze 2 zu der Walze 4.1 sowie der Faserübertragung von der Walze 4.2 zu der Auslaufwalze 3 sind hierzu identisch ausgeführt.
Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausfiilirungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Vorrichtung könnte zum Führen und Fördern eines Faserkabels eingesetzt werden, bei welcher alle Walzen mit gleichgroßer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden. In einem derartige Fall könnten die Antriebsmotoren 8 der Walzen 2, 3, 4.1 und 4.2 gemeinsam durch einen Gruppenumrichter 10 angesteuert werden, wie in Fig. 1.1 gestrichelt dargestellt ist. In Fig. 3, 4 und 5 sind schematisch weitere Ausführungsbeispiele der eründungsgemäßen Vorrichtung mit jeweils vier Walzen dargestellt. Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen hierbei jeweils unterschiedliche Anordnungen der Walzen in einer Seitenansicht, wobei die zusätzlichen Walzen 4.1 und 4.2 jeweils zwischen der Einlaufwalze 2 und der Auslaufwalze 3 angeordnet sind. Der Aufbau der Vorrichtung ist im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass auf die Beschreibung zu Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird. Nachfolgend werden nur die Unterschiede näher erläutert. In Fig. 3 sind die Einlaufwalze 2 und die Auslaufwalze 3 in einer vertikalen Ebene übereinander mit Abstand angeordnet. Die zwei weiteren Walzen 4.1 und 4.2 sind in einer horizontalen Ebene mittig zwischen der Einlaufwalze 2 und der Auslaufwalze 3 angeordnet. Die Abstände zwischen den Walzen sind derart ausgebildet, dass ein an dem Umfang der Walzen 2, 4.1, 4.2 und 4.3 geführtes Faserkabel 7 jeweils mit Teilumschlingung geführt wird. Hierbei wird das Faserkabel 7 mit einem Umschlingungswinkel α an der Einlauf valze 2 und der Auslaufwalze 3 geführt. Demgegenüber wird bei den mittleren Walzen 4.1 und 4.2 ein etwas größerer Umschlingungswinkel ß erreicht. Der Umschlingungswinkel an der Einlaufwalze 2 und an der Auslaufwalze 3 ist >200° ausgeführt. Hierzu ist der Zulauf 5 des Faserkabels 7 schräg oberhalb der Einlaufwalze 2 ausgebildet. Dementsprechend ist der Ablauf 6 des Faserkabels 7 schräg unterhalb zu der Auslaufwalze 3 ausgebildet.
In Fig. 4 ist eine weitere mögliche Anordnung der vier Walzen dargestellt. Hierbei ist die Einlaufwalze 2 und die Walze 4.2 in einer ersten vertikalen Ebene im Abstand übereinander und die Walze 4.1 und die Auslaufwalze 3 in einer zweiten vertikalen Ebene mit Abstand übereinander angeordnet. Die Walzen 2, 4.1, 4.2 und 3 sind in den zwei nebeneinander liegenden Vertikalebenen versetzt zueinander angeordnet. Der Zulauf 5 und der Ablauf 6 des Faserkabels 7 ist identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Auch hierbei wird das Faserkabel 7 mit einem Umschlingungswinkel α an der Einlaufwalze und an der Auslaufwalze 3 geführt. An den zusätzlichen Walzen 4.1 und 4.2 ist das Faserkabel 7 mit einem Umschlingungswinkel ß geführt. Hierbei ist der Umschlingungswinkel ß geringfügig größer als der UmscMingungswinkel α. Durch die schräge Anordnung des Zulaufs 5 und des Ablaufs 6 läßt sich vorteilhaft ein Umschlingungswinkel von >200° erreichen.
In Fig. 5 ist eine Anordnung der vier Walzen gezeigt, bei welcher ebenfalls ein Umschlingungswinkel α >200° an der Einlaufwalze 2 und der Auslaufwalze 3 realisiert ist. Hierbei wird das Faserkabel 7 jedoch über den Zulauf 5 horizontal zugeführt und über den Ablauf 6 horizontal abgeführt. Die Walzen 2, 4.1, 4.2 und 3 sind in einer versetzten Anordnung übereinander gehalten. Hierbei werden an den mittleren Walzen 4.1 und 4.2 jeweils größere Umschlingungswinkel ß erreicht. Die in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Anordnungen der Walzen ermöglichen die Realisierung von einzelnen Umschlingungswinkeln bis ax. 230°. Eine Erhöhung bzw. die Größenordnung der Umschlingungswinkel ist im wesentlichen von vorgegebenen Mindestabständen zwischen den Walzen, die zum Anlegen eines Faserkabels erforderlich sind, begrenzt. Bei einem Walzendurchmesser von beispielsweise 800 mm werden zum Anlegen der Faserkabel Mindestabstände zwischen den Walzen von ca. 150 mm benötigt.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausiunrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Auch hier wurde auf eine Draufsicht verzichtet, da der Aufbau im wesentlichen identisch zu dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist. Insoweit wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 und 2 Bezug genommen und nur die Unterschiede nachfolgend erläutert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind zwischen einer Einlaufwalze 2 und einer Auslaufwalze 3 insgesamt drei weitere Walzen 4.1, 4.2 und 4.3 angeordnet.
Die Anordnung ist dabei derart gewählt, dass die Einlaufwalze 2, die Walze 4.2 und die Auslaufwalze 3 in einer ersten Vertikalebene mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Walzen 4.1 und 4.3 sind in einer zweiten benachbarten Vertikalebene angeordnet. Hierbei ist ein Mindestabstand zwischen den Walzen eingehalten, so dass die Walze 4.1 mittig zu der Einlaufwalze 2 und der darüber angeordneten Walze 4.2 angeordnet ist. Dementsprechend ist die Walze 4.3 mittig neben der Walze 4.2 und der Auslaufwalze 3 gehalten. Der Zulauf 5 ist schräg oberhalb zu der Einlaufwalze 2 ausgebildet. Der Ablauf 6 ist schräg unterhalb zu der Auslaufwalze 3 ausgebildet, so dass das Faserkabel 7 mit einem Umschlingungswinkel von >180° an der Einlaufwalze 2 und der Auslaufwalze 3 geführt wird. Der Abstand zwischen der Einlaufwalze 2 und der unmittelbar in der Vertikalebene darüber angeordnete Walze 4.2 ist kleiner ausgebildet als der Walzendurchmesser der Walze 4.1, so dass bei der Führung des Faserkabels 7 von der Einlaufwalze 2 zu den mittleren Walzen 4.1 und 4.2 große Umschlingungswinlcel von >200° möglich sind. Mit dem in Fig. 6 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel kann somit der Gesamtumschlingungswinkel von > 1.000° erreicht werden. Der Übergang zwischen den einzelnen Walzen ist im wesentlichen gleich ausgeführt.
Zum Aufbau noch größerer Abzugskräfte oder Verstreckkräfte lassen sich vorteilhaft auch sechs Walzen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung integrieren. Mögliche Beispiele zur Anordnung der Walzen sind in den Figuren 7 und 8 gezeigt. Hierbei ist jeweils ein horizontaler Zulauf und Ablauf des Faserkabels zu den Einlaufwalzen 2 und den Auslaufwalzen 3 realisiert. Im übrigen wird auf den Aufbau der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 Bezug genommen.
Bei dem Ausfülirungsbeispiel nach Fig. 7 sind zwischen der Einlaufwalze 2 und der Auslaufwalze 3 jeweils vier weitere Walzen 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 versetzt zueinander angeordnet. Hierbei sind die Walzenabstände zwischen den einzelnen Walzen gleich ausgeführt, so dass die einzelnen Umschlingungswinkel zur Führung eines Faserkabels zu einer Gesamtumschlingung von >1.200° führen. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die sechs Walzen zu zwei Gruppen angeordnet, wobei die erste Gruppe durch die Einlaufwalze 2 und die zwei nachgeordneten versetzt zueinander angeordneten Walzen 4.1 und 4.2 gebildet sind. Die zweite Gruppe der Walzen umfasst die Auslaufwalze 3 und die versetzt dazu angeordneten Walzen 4.3 und 4.4. Auch hierbei wird das Faserkabel mit Umschlingungswinkeln im Bereich zwischen 180° und 230° an den einzelnen Walzen geführt. Die in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zum Abziehen eines Faserkabels oder mehrerer Faserkabel in einer Spinnanlage eingesetzt werden. Der Zulauf 5 könnte beispielsweise durch eine Umlenkwalze gebildet sein, die unmittelbar einer Spinneinrichtung nachgeordnet ist und die die einzelnen frisch gesponnenen Faserbündel zu einem Faserkabel zusarnmenführt. Der Ablauf 6 könnte beispielsweise durch eine unmittelbar einer Haspeleinrichtung vorgeordnete Führungswalze gebildet wird.
Weiter können alle in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verstrecken einer oder mehrerer Faserkabel oder zum thermischen Behandeln eines oder mehrerer Faserkabel eingesetzt werden. Die Walzen können hierzu zusätzliche Heizmittel oder Kühlmittel aufweisen.
Zum Verstrecken eines oder mehrerer Faserkabel setzt man regelmäßig mehrere erfindungsgemäße Vorrichtung ein, die aufgrund unterschiedlicher Geschwindigkeiten ein Verstrecken der Faserkabel zwischen den einzelnen Vorrichtungen herbeiführen. Bezugszeichenliste
1 Trägerwand
2 Einlaufwalze
3 Auslaufwalze
4.1 bis 4.4 Walze
5 Zulauf
6 Ablauf
7 Faserkabel
8 Antriebsmotor
9 Umrichter
10 Gruppenumrichter

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Führen, Fördern oder Behandeln eines Faserkabels (7) mit mehreren angetriebenen Walzen (2, 3, 4), an deren Umfang das Faserkabel mit jeweils einer Teilumschlingung geführt wird, wobei die Walzen eine Einlaufwalze (2) für den Zulauf des Faserkabels (7) und eine Auslaufwalze (3) für den Ablauf des Faserkabels (7) aufweisen und wobei die übrigen Walzen (4.1, 4.2) derart zu der Einlaufwalze (2) und der Zulaufwalze (3) angeordnet sind, dass das Faserkabel (7) mit jeweils einem Umschlingungswinkel von > 180° an den Walzen (2, 3, 4) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufwalze (2) und der Zulauf (5) des Faserkabels (7) sowie die Ablaufwalze (3) und der Ablauf (6) des Faserkabels (7) derart zueinander angeordnet sind, dass das Faserkabel (7) in Teilumschlingung mit einem Umschlingungswinkel von > 180° jeweils am Umfang der Einlaufwalze (2) und der Auslaufwalze (3) führbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserkabel (7) an allen Walzen (2, 3, 4) in Teilumschlingung mit jeweils einen Umschlingungswinkel von > 190°, vorzugsweise von > 200° führbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingungswinkel an den Walzen (2, 3, 4) gleich groß sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingungswinlcel an der Einlaufwalze (7) und der Auslaufwalze (3) und/oder die Umschlingungswinkel an den übrigen Walzen (4) gleich groß sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt zwei zusätzliche Walzen (4.1, 4.2) der Einlaufwalze (2) und der Auslaufwalze (3) zugeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Walzen (4.1, 4.2) zwischen der Einlaufwalze (2) und der Auslaufwalze (3) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufwalze (2) und die Auslaufwalze (3) zwischen den zusätzlichen Walzen (4.1, 4.2) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einlaufwalze (2) und der Auslaufwalze (3) insgesamt drei Walzen (4.1 , 4.2, 4.3) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekermzeichnet, dass zwischen der Einlaufwalze (2) und der Auslaufwalze (3) insgesamt mehr als drei Walzen (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (8) der Walzen (2, 3, 4) durch mehrere einzelne Umrichter (9) oder durch einen G ppenu richter (10) steuerbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (2, 3, 4) durch Zahnräder oder Ketten mechanisch gekoppelt sind und von einem Antriebsmotor (8) mit Umrichter (9) angetrieben werden.
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