EP3683342A1 - Verfahren zur falschdrahteinleitung in einen faden und spinnmaschine sowie vorrichtung zur falschdrahteinleitung in einen faden - Google Patents

Verfahren zur falschdrahteinleitung in einen faden und spinnmaschine sowie vorrichtung zur falschdrahteinleitung in einen faden Download PDF

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EP3683342A1
EP3683342A1 EP20151558.2A EP20151558A EP3683342A1 EP 3683342 A1 EP3683342 A1 EP 3683342A1 EP 20151558 A EP20151558 A EP 20151558A EP 3683342 A1 EP3683342 A1 EP 3683342A1
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EP
European Patent Office
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thread
roller
spinning
false wire
spinning machine
Prior art date
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EP20151558.2A
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French (fr)
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EP3683342B1 (de
Inventor
Gerd Stahlecker
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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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
    • D01H7/92—Spinning or twisting arrangements for imparting transient twist, i.e. false twist
    • D01H7/923—Spinning or twisting arrangements for imparting transient twist, i.e. false twist by means of rotating devices

Definitions

  • the invention relates to a method for guiding false wire into a thread, wherein a thread running plane is formed by the drawing of the drawing through a drafting device to a spinning device and the thread leaves the drawing device at an exit nip point formed by an upper roll and / or a lower roll, wherein the thread between the exit nip and the spinning point runs over a roller rotating about an axis of rotation that is inclined to the thread running plane, the thread simultaneously rotates about its longitudinal axis and thereby introduces a first false wire into the thread, as well as a spinning machine and a device for carrying out the Procedure.
  • the known false wire devices for introducing false wire into a thread are based on the deflection of the thread from an originally stretched position with a rotating false wire element. A rotation is exerted on the thread which creates a false wire in the thread.
  • the false wire is limited in time and location in the thread. It arises above a false wire lead between two fixed clamping points, for example a pair of output rollers of a drafting system and a rotating role of the false wire device. Depending on the direction of rotation of the false wire (Z or S turns), the existing real turns between the two clamping points are increased or decreased by the turns of the false wire. The false wire makes the spinning process more stable, since thread breaks can be reduced.
  • a friction wheel contacts a thread between output rollers of a drafting system and a ring spinning device.
  • the axis of rotation of the friction wheel is arranged at an angle to the thread path. This creates a force that acts tangentially on the thread and rotates it about its longitudinal axis. This creates a false wire between the exit rollers and the thread guide.
  • the thread essentially continues in the thread running plane. Only the force of the rotating friction wheel causes a small deflection of the thread, which, if the friction wheel does not rotate, causes it to move back into its plane of movement. The friction wheel does not cause a permanent deflection of the thread from its thread running plane.
  • the false wire introduced is also very small.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device which allow the spinning stability on a spinning machine to be significantly improved without the thread quality suffering as a result.
  • the object is achieved with a method for guiding false wires into a thread and a spinning machine and a device for guiding false wires into a thread according to the independent claims.
  • the method according to the invention serves to introduce false wire into a thread and thus to increase the spinning stability.
  • the thread runs over a rotating roller, in particular over a rotating cylinder, cone or paraboloid, hereinafter generally referred to as a roller, which serves as a twist element. Due to the inclined roll, the thread rotates around its longitudinal axis at the same time. Depending on the design of the device, in particular with regard to the arrangement of the roll in relation to the thread, this can result in a false wire in the thread can be inserted.
  • the method is suitable for causing false wire to be introduced into the thread, which improves the strength of the thread during spinning and thus also prevents thread breaks.
  • the corresponding device can also be used to stabilize the thread.
  • the false wire to be introduced into the thread is produced by an oblique running of the thread over the roll, in which forces occur in the longitudinal and transverse directions of the thread and produce the false wire in the thread.
  • the thread Without deflection of the thread, it would run from the drafting device to the spinning device through a thread running plane, which is formed by the course of the thread, which is largely direct in plan view, through a drafting device to a spinning device.
  • the thread leaves the drafting system at an exit nip point formed by an upper roll and / or a lower roll, the thread running according to the invention between the exit nip point and the spinning point via a roller rotating about an axis of rotation which is at an angle to the plane of the thread running.
  • the thread rotates around its longitudinal axis at the same time and a first false wire is inserted into the thread.
  • the thread is moved laterally out of the thread running plane by the roller and the thread contacts the top roller or the bottom roller after the exit clamping point in such a way that it introduces a second false wire into the thread.
  • the thread and the roller as well as the thread and the top roller or the bottom roller thus intersect, so that the thread clings to the outer surface of the roller and the outer surface of the top roller or the bottom roller during the deflection.
  • False wire is inserted into the thread both on the roll and on the top or bottom roller. Due to the two places where the false wire is inserted into the thread, the spinning stability can be increased significantly without that the quality of the thread produced would suffer as a result of introducing an excessive, permanent twist.
  • the first false wire is preferably rectified or opposite to the second false wire.
  • the top or bottom roller which introduces the second false wire into the thread, can both support the false wire of the roll and reduce the false wire of the roll if it is directed in the opposite direction.
  • the roller is mounted with a, in particular passive, magnetic axial bearing.
  • the magnetic thrust bearing requires little maintenance and is particularly suitable for axial forces of different magnitudes. Driving or braking forces which act radially on the roller can thus be applied to the roller in a very targeted manner without the axial forces having a strong influence on the drive of the roller.
  • an active magnetic axial bearing is also possible, but the technical effort at this point is usually too great.
  • the roller itself can be rotated by the thread run.
  • the roller is driven by a motor.
  • the speed of the roll can either correspond to the delivery speed of the thread or run slightly faster or slower in order to have an influence on the stability of the thread or possibly to introduce false wire into the thread.
  • the speed of the roller is detected with a sensor and an electrical signal is thus generated.
  • This speed of the roller can serve, for example, as a feature that the textile machine is working incorrectly or that the thread is faulty.
  • the thread is raised or lowered compared to the course of the thread without a roller in addition to the lateral deflection
  • the operation of the spinning station can be simplified both by an operator or by a robot.
  • a collision of a robot with the thread can be avoided in particular if the thread is pressed into the spinning machine, that is to say lowered, by means of the roller.
  • the thread is preferably guided laterally on the flanks of the roll. This reliably prevents the thread from slipping off the roll during spinning and leading to an error in the spinning process.
  • the thread experiences a third and optionally fourth false wire through the flanks of the roll. If the thread is guided around the reel in such a way that it not only touches the circumference of the reel and receives its false wire through it, but that it also touches one or both flanks of the reel, the flanks each cause a further rotation in Thread introduced. This further rotation can take place either in the direction of the real wire of the thread or in the direction of the false wire.
  • the spinning machine has a drafting device, a spinning device and a false wire device for introducing a false wire into a thread.
  • a thread running plane is formed by the course of the thread, which is largely direct in plan view, through a drafting device to the spinning device.
  • the drafting system has an exit nip with an upper roller and / or a lower roller at which the thread leaves the drafting system.
  • a roller with an axis of rotation oriented obliquely to the thread running plane is arranged between the exit nip point and the spinning device, the running thread changing as it passes Roll rotates about its longitudinal axis and receives a first false wire.
  • the roller is in particular a cylinder, a cone or a paraboloid and has a lateral surface to which the running thread clings.
  • the roller is arranged in such a way that the thread is deflected laterally out of the thread running plane by the roller and the thread contacts the top roller or the bottom roller after the exit nip point in such a way that it introduces a second false wire into the thread.
  • the device is used in particular to carry out the method described above.
  • the oblique withdrawal of the thread from the exit nip means that a roller, depending on the arrangement of the roller, the upper or lower roller, is partially wrapped around the exit nip by the thread.
  • the looping is not perpendicular to the axis of rotation of the top or bottom roller, so that a tangential force acts on the thread.
  • This tangential force turns the thread transversely to its longitudinal axis and creates its own twist on the thread.
  • this twist can in turn be the same or opposite to the first false wire of the roll.
  • the false wire is thus either enlarged or reduced. This allows the spinning stability and the quality of the thread to be set individually.
  • the axis of rotation of the rotating roller is preferably arranged at an angle, in particular between 30 ° and 60 °, obliquely to the thread path when viewed in the thread running plane and engages in the straight thread path in such a way that the thread simultaneously rotates about its longitudinal axis. This exerts a force on both the thread and the roll. This force causes the thread to rotate about its longitudinal axis and creates a false wire in the thread. This contributes to the spinning stability of the thread.
  • the axis of rotation of the rotating roll is arranged at an angle between 30 ° and 60 ° oblique to the thread path when looking at the thread running plane. This gives the thread a reliable false wire on the one hand and the reel can also hold the thread well and insert the false wire into the thread on the other hand.
  • the roller is driven by a motor.
  • the motor rotates the roll, which corresponds to the delivery speed of the thread. Deviations from this thread delivery speed can be advantageous and change the force on the thread accordingly. In this way, a force can be applied to the thread which introduces a false wire into the thread.
  • the false wire can be inserted gently and with greater strength.
  • the roller is preferably arranged on the spinning machine in such a way that the thread is raised or lowered compared to the course of the thread without a roller in the thread running plane in addition to the lateral deflection.
  • the thread thus runs above or below the normal thread run, as it would be without the false wire device according to the invention. If the thread run is raised, the operation of the spinning position is simplified, in particular when threading. If, on the other hand, the thread path is lowered, i.e. closer to the machine than in the normal thread path, a robot that patrols along the spinning machine can pass the spinning point without the risk of a collision with the thread.
  • the roll has at least one, preferably two, side flanks
  • the thread can be guided laterally very well and safely. It is therefore possible for additional twists to be introduced into the thread if the thread is guided in such a way that it touches the flanks. This also reliably prevents the thread from slipping off the roll and the spinning process having to be interrupted or an error being generated in the thread.
  • the roll has a length of at least 20 mm and a diameter of at least 10 mm.
  • At least one thread guide element is assigned to the roller in order to prevent the thread from slipping off the roller.
  • the thread guide element should not touch the thread in order not to interfere with the spinning process.
  • the thread guide element can also be advantageous during piecing in order to hold the thread when the thread is placed over the roll but the spinning tension has not yet been built up.
  • the device is arranged on the textile machine to the side of the undeflected thread path. It has a holder or a device carrier with which it can be fastened to the spinning machine and the roll of the roll can advantageously be changed in relation to the holder or the fastening in the spinning machine or the thread run.
  • the assembly with the axis of the rotating roller is advantageously mounted on a mechanical device carrier.
  • the assembly can thus be arranged very easily on the textile machine. It is also possible to retrofit an existing spinning machine with the device according to the invention.
  • the same reference numerals are used for features which are identical in their design and / or mode of operation in comparison to the other exemplary embodiments, and / or are at least comparable. Unless these are explained again in detail, their design and / or mode of operation corresponds to the design and mode of operation of the features already described above.
  • the roller mentioned can have different lateral surfaces, which among other things are in particular a cylinder, a cone or a paraboloid, even if only cylinders should be mentioned in individual cases.
  • Fig. 1 shows a side view of a spinning station 1 of a ring spinning machine.
  • a fiber structure 2 passes through a drafting system 3 and is thereby warped. It leaves the drafting system 3 on a pair of rollers, which consists of an upper roller 4 and a lower roller 5.
  • Top roller 4 and bottom roller 5 form an exit nip 6, in which the fiber structure 2 is clamped.
  • a suction tube can also be present, which is wrapped in a sieve belt and generates a vacuum.
  • the upper roller 4 or the lower roller 5 presses on the sieve belt and also clamps the fiber structure 2 at a corresponding exit nip point 6.
  • a thread 7 provided with a rotation is formed from the fiber association 2.
  • the thread 7 loops around a roll 8 positioned at an angle to the thread run, then passes through a thread guide 9 and via a runner 10 to a sleeve 11 onto which the thread 7 is wound. Between the thread guide 9 and the runner 10, the thread 7 forms a thread balloon 12.
  • the sleeve 11 rotates at the speed of the spindle carrying it about a spindle axis 14, while the runner 10 is dragged along at a slightly lower speed by the winding thread 7 along a spinning ring 13.
  • the thread 7 runs over the roller 8, which is rotatably mounted about an axis of rotation 15.
  • the roller 8 deflects the thread 7 from its normal thread path 16, indicated by dashed lines, and lifts it out of this thread path 16.
  • the roller 8 is pivoted at an angle ⁇ between 30 ° and 60 ° to the normal thread path 16.
  • the thread 7 thus contacts the roller 8 not at right angles to the axis of rotation 15 of the roller 8, but at an angle, so that tangential forces act on the thread 7.
  • the tangential forces cause the thread 7 to rotate, which creates a false wire between the output clamping point 6 and the thread guide 9.
  • the Figure 2 shows a front view of the spinning station 1 of a ring spinning machine according to the prior art.
  • the roll 8 can be seen as it is arranged in a known manner at the spinning station 1 from the prior art.
  • the roll 8 is located in the area of a thread running plane 20.
  • the thread running plane 20 is defined by the path of the fiber structure 2 through the drafting device 3 and in the further course of this line through the spindle axis 14.
  • the thread 7 remains on his Path from the drafting unit 3 to the thread guide 9 in this thread running plane 20. Small deviations from this due to the thread 7 nestling against the roll 8 or by the thread guide 9 rotating are not taken into account here.
  • the thread plane 20 thus essentially corresponds to the plane of the drawing Figure 1 .
  • roller 8 is arranged at an angle ⁇ inclined to the yarn running plane 20.
  • the thread 7 runs obliquely over the roller 8, which causes tangential forces on the thread 7, which introduce a false wire into the thread 7.
  • Figure 3 shows one with Figure 2 comparable representation, the arrangement of the roller 8 according to the invention being evident here. While in the conventional Arrangement according to Figure 2 the roller 8 leaves the thread 7 essentially within the thread running plane 20, the thread according to the invention Figure 3 moved out of the thread plane 20. The thread 7 thereby experiences not only tangential forces when the roller 8 comes into contact, but also tangential forces in the area of the upper roller 4. These tangential forces in the area of the upper roller 4 result from the fact that the thread 7 is drawn off obliquely from the starting nip 6 and the upper roller 4 is applied to it whose extent is also contacted and experiences further tangential forces here. In the thread 7 not only twists are introduced by the roller 8, but also twists by the top roller 4.
  • the roller 8 is arranged to the right of the thread running plane 20 and accordingly deflects the thread 7 to the right
  • the roller 8 is arranged to the left of the thread plane 20 and deflects the thread 7 accordingly to the left
  • the role 8 according to Figure 4 also in its angle to the thread running plane 20 or in comparison to the embodiment according to Figure 3 arranged rotated.
  • the swirl initiation of the role 8 according Figure 3 is thus the swirl device in the thread 7 of the Figure 4 opposite.
  • the tangential forces of the top roller 4 also act in the opposite direction to the execution Figure 3 , so that here too there is an opposite twist initiation into the thread 7.
  • the roller 8 lifts the thread 7 out of the normal thread path 16, the roller 8 presses the thread 7 in the exemplary embodiments of FIG Figures 5 and 6 into the spinning station 1.
  • the thread 7 thus runs below the normal thread path 16. This can be advantageous, for example, if robots patrol the spinning machine and a roller 8 arranged above the normal thread path 16 would hinder the robot's path.
  • the first twist is in turn generated by the roller 8, which cause tangential forces on the thread 7.
  • the second twist on the thread 7 is brought about by the lower roller 5, which is also contacted obliquely by the thread 7 and thus tangential forces act on the thread 7.
  • FIG. 7 the forces on the thread 7 and the roll 8 are shown.
  • the roller 8 rotates in this exemplary embodiment due to the thread 7 being pulled over it.
  • the thread 7 is deflected by the roller 8.
  • the thread tension F is divided into a component F A in the axial direction and a component F R in the radial direction.
  • the roller 8 is driven with the radial force component F R. Because of the axial component F A , the thread 7 moves along the outer surface of the roller 8.
  • the axial component F A can in turn be broken down into a component F L oriented in the direction of the thread run and into a component F T-ACTIVE which is perpendicular to the yarn axis become.
  • the component F T-WIRK which is perpendicular to the thread run corresponds to the force which acts on the outer diameter of the thread 7 and with which the torsional moment for the false wire is introduced.
  • the false wire entry depends on the diameter of the roller 8, the coefficient of friction of the outer surface of the roller 8, the deflection of the thread 7 or its wrap angle around the roller 8, the inclination of the roller 8 to the undeflected thread 7, the number of rollers 8 used, the Ease of movement of the roller 8 or the positive or negative drive torque present on the roller 8 if this is driven by a motor, not shown.
  • the speed of the roller 8 can in this case be detected by a sensor and an electrical signal can thus be generated to control the motor.
  • the optimal inclination of the roll 8 for the false wire entry is in the range of 30 ° -60 ° to the line of the thread run 16 of the undeflected thread 7 (see Figure 1, 2nd ).
  • the surface of the roller 8 can be made of ceramic, of a steel body with a rough hard coating or of a material such as rubber or a synthetic material such as elastomers, e.g. Nitrile-butadiene rubber (NBR, covering from top rollers).
  • a material such as rubber or a synthetic material such as elastomers, e.g. Nitrile-butadiene rubber (NBR, covering from top rollers).
  • NBR Nitrile-butadiene rubber
  • roller 8 should be smooth. Suitable bearings for the roller 8 are small, oil-lubricated rolling bearings, plain bearings with shafts smaller than 4 mm or aerostatic air bearings. However, rollers 8 with a defined positive or negative (braking) drive torque can also be used to optimize the false wire entry.
  • the false wire device with the roller 8 is preferably attached to the structure of the spinning machine by means of a device carrier 21.
  • the thread 7 in the prior art is often pulled over a web that is at an angle to the thread path. Due to the coefficient of friction and the inclination of the web and due to the wrap of the thread 7 around the web, frictional forces occur.
  • the thread friction to be overcome acts only to a small extent as a torsional moment for guiding the false wire onto the thread 7.
  • the maximum possible initiation of false wire twists is limited by the maximum possible thread tensile force.
  • the increase in thread tension as a result of the physical relationships described by the Euler-Eytelwein equation can be reduced if the inclined web is replaced by the easily rotatable roller 8.
  • the thread 7 is pulled over the roll 8.
  • the roller 8 rotates as a result.
  • the thread 7 slides and / or rolls in the axial direction on the rotating roller 8. Since the friction of smooth-running bearings is significantly less than the friction that occurs when the thread 7 is pulled over a fixed web, the rotating one can oblique roller 8 with reduced thread tension a much higher torsional moment can be exerted on the thread 7.
  • thread guide elements 23 are assigned to the roller.
  • the thread guide elements 23 are, for example, pins which are arranged laterally next to the thread 7 during spinning.
  • the thread 7 does not touch the thread guide elements 23. Only when the spinning tension becomes too low to hold the thread 7 on the inclined roll 8 does the thread 7 slide off the roll 8 in the direction of one or more of the thread guide elements 23 and remain there. It is therefore prevented by the thread guide elements 23 that the thread 7 slides down from the reel 8 and that the spinning process has to be laboriously started again by placing the thread 7 on the reel 8.
  • the thread guide elements 23 facilitate handling. The thread 7 can be placed very easily over the thread guide elements 23 and the roller 8 and the spinning process can then be started.
  • the roller 8 has a length L and a diameter D.
  • the length L should be at least 20 mm, while the diameter D should be at least 10 mm. It is important that the thread, when it is deflected out of the thread running plane 20, can be safely guided over the roller 8.
  • the role 8 in Figure 9 has two conical flanks 22. With a corresponding guidance of the thread 7, it is possible for the thread 7 to contact the roller 8 at three different points. In the case shown here, the thread 7 is turned clockwise on the left flank 22, while on the central part of the roll 8, which is cylindrical, as well as on the right flank 22, it turns counterclockwise. This allows further, third and fourth twist introductions into the thread 7.
  • flank 22 is arranged on the left side of the roller 8. This side flank 22 can serve as protection so that the thread 7 does not slip off the roll 8 when it is deflected on it.
  • the roller 8 is provided with two lateral flanks 22, which are curved towards a central, cylindrical part.
  • the thread 7 can be rotated consistently.
  • roller 8 are also suitable for producing good twist initiation into the thread 7.
  • the false wire device can be used in areas of spinning processes in which the yarn has too low a strength and in which the strength can be increased by false twists and the spinning process can thus be stabilized.
  • the roller 8 must be aligned so that the false wire is aligned with the actual rotation. So the wrong and actual rotation add up above the false wire device.
  • a roller 8 with a passive axial magnetic bearing 25 is shown.
  • the roller is attached to the axis of rotation 15.
  • the axis of rotation 15 is in turn radially arranged in two radial bearings 26.
  • the magnetic bearing 25 serves as the axial bearing.
  • the axis of rotation 15 is provided with grooves 27 at its end assigned to the magnetic bearing 25.
  • the grooves 27 can be filled with plastic.
  • the grooves 27 are opposite magnets 29 which are spaced apart from one another by spacers 30.
  • the magnets 29 are fastened in the device carrier 21. In cooperation with the webs 28, the magnets 29 create an axial stiffness of the axis of rotation 15.

Landscapes

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

Abstract

Bei einem Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7) sowie einer Spinnmaschine wird eine Fadenlaufebene (20) durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens (7) durch ein Streckwerk (3) zu einer Spinneinrichtung gebildet und der Faden (7) verlässt das Streckwerk (3) an einer von einer Oberwalze (4) und/oder einer Unterwalze (5) gebildeten Ausgangsklemmstelle (6). Der Faden (7) läuft zwischen der Ausgangsklemmstelle (6) und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene (20) stehende Drehachse (15) drehende Rolle (8). Der Faden (7) dreht sich dabei gleichzeitig um seine Längsachse und bringt dabei einen ersten Falschdraht in den Faden (7) ein. Der Faden (7) wird durch die Rolle (8) seitlich aus der Fadenlaufebene (20) herausbewegt und der Faden (7) kontaktiert dabei nach der Ausgangsklemmstelle (6) die Oberwalze (4) oder die Unterwalze (5) derart, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden (7) einbringt. Eine Vorrichtung zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7) an einer Spinnmaschine weist einen Vorrichtungsträger (21) auf zur Befestigung der Rolle an einer Struktur der Spinnmaschine.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden, wobei eine Fadenlaufebene durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens durch ein Streckwerk zu einer Spinneinrichtung gebildet wird und der Faden das Streckwerk an einer von einer Oberwalze und/oder einer Unterwalze gebildeten Ausgangsklemmstelle verlässt, wobei der Faden zwischen der Ausgangsklemmstelle und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene stehende Drehachse drehende Rolle läuft, sich der Faden dabei gleichzeitig um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht in den Faden einbringt sowie eine Spinnmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die bekannten Falschdrahteinrichtungen zum Einbringen von Falschdraht in einen Faden beruhen auf dem Auslenken des Fadens aus einer ursprünglich gestreckten Lage mit einem sich drehenden Falschdrahtelement. Auf den Faden wird eine Drehung ausgeübt, welche einen Falschdraht in dem Faden erzeugt. Der Falschdraht ist im Faden zeitlich und örtlich begrenzt. Er entsteht oberhalb einer Falschdrahteinleitung zwischen zwei festen Klemmstellen, beispielsweise einem Ausgangsrollenpaar eines Streckwerks und einer drehenden Rolle der Falschdrahteinrichtung. Je nach Drehrichtung des Falschdrahtes (Z- oder S-Drehungen) werden zwischen den beiden Klemmstellen die vorhandenen echten Drehungen um die Drehungen des Falschdrahtes erhöht oder verringert. Der Spinnprozess wird durch den Falschdraht stabiler, indem Fadenbrüche reduziert werden können.
  • Aus der US 2 718 111 A ist eine solche Falschdrahteinrichtung bekannt. Ein Reibrad kontaktiert einen Faden zwischen Ausgangsrollen eines Streckwerks und einer Ringspinneinrichtung. Die Drehachse des Reibrades ist schräg zum Fadenlauf angeordnet. Hierdurch entsteht eine Kraft, die tangential auf den Faden wirkt und diesen um seine Längsachse dreht. Hierdurch entsteht ein Falschdraht zwischen den Ausgangsrollen und dem Fadenführer. Der Faden verläuft im Wesentlichen weiterhin in der Fadenlaufebene. Nur die Kraft des sich drehenden Reibrades bewirkt eine kleine Auslenkung des Fadens, welche bei Fortfall bei sich nicht drehendem Reibrad wieder das Zurückbewegen in seine Fadenlaufebene bewirkt. Ein dauerhaftes Auslenken des Fadens aus seiner Fadenlaufebene bewirkt das Reibrad nicht. Der eingebrachte Falschdraht ist auch sehr gering.
  • Auch aus der DE 161971 C ist eine ähnliche Falschdrahteinrichtung an einer Ringspinnmaschine bekannt. Auch hier sind verschiedene Reibräder offenbart, die den Faden kontaktieren und zwischen zwei Klemmstellen einen Falschdraht einbringen. Die Spinnstabilität wird aber auch bei Verwendung verschiedener Arten von Reibrädern nicht wesentlich verbessert.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es gestatten, die Spinnstabilität an einer Spinnmaschine deutlich zu verbessern, ohne dass die Fadenqualität darunter leidet.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden und einer Spinnmaschine sowie einer Vorrichtung zur Falschdrahteinleitung in einen Faden gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Einbringung von Falschdraht in einen Faden und damit zur Erhöhung der Spinnstabilität. Der Faden verläuft erfindungsgemäß über eine sich drehende Rolle, insbesondere über einen sich drehenden Zylinder, Kegel oder Paraboloid, im Folgenden allgemein als Rolle bezeichnet, welche als Drallelement dient. Durch die schräggestellte Rolle dreht sich der Faden dabei gleichzeitig um seine Längsachse. Hierdurch kann, je nach Auslegung der Vorrichtung, insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Rolle in Bezug auf den Faden, ein Falschdraht in den Faden eingebracht werden. Das Verfahren ist dazu geeignet eine Falschdrahteinleitung in den Faden zu bewirken, welche die Festigkeit des Fadens beim Spinnen verbessert und damit auch Fadenbrüchen vorbeugt.
  • Wird in dem Faden beim Lauf über die sich drehende Rolle ein Falschdraht erzeugt, so kann die entsprechende Vorrichtung auch dafür verwendet werden, dass der Faden stabilisiert wird. Der in den Faden einzubringende Falschdraht wird durch einen schrägen Lauf des Fadens über die Rolle erzeugt, bei welchem Kräfte in Längs- und Querrichtung des Fadens auftreten und den Falschdraht in dem Faden erzeugen.
  • Ohne Auslenkung des Fadens würde dieser durch eine Fadenlaufebene, welche durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens durch ein Streckwerk zu einer Spinneinrichtung gebildet wird, von dem Streckwerk zu der Spinneinrichtung verlaufen. Der Faden verlässt das Streckwerk an einer von einer Oberwalze und/oder einer Unterwalze gebildeten Ausgangsklemmstelle, wobei der Faden erfindungsgemäß zwischen der Ausgangsklemmstelle und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene stehende Drehachse drehende Rolle läuft. Der Faden dreht sich dabei gleichzeitig um seine Längsachse und es wird dabei ein erster Falschdraht in den Faden eingebracht. Erfindungsgemäß wird der Faden durch die Rolle seitlich aus der Fadenlaufebene herausbewegt und der Faden kontaktiert dabei nach der Ausgangsklemmstelle die Oberwalze oder die Unterwalze derart, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden einbringt. Der Faden und die Rolle sowie der Faden und die Oberwalze bzw. die Unterwalze kreuzen sich somit, so dass sich der Faden während der Auslenkung an die Mantelfläche der Rolle und die Mantelfläche der Oberwalze bzw. die Unterwalze anschmiegt. Sowohl an der Rolle als auch an der Ober- bzw. Unterwalze wird Falschdraht in den Faden eingebracht. Durch die beiden Stellen, an denen der Falschdraht in den Faden eingebracht wird, kann die Spinnstabilität deutlich erhöht werden, ohne dass die Qualität des erzeugten Fadens durch die Einbringung einer zu hohen, dauerhaften Drehung darunter leiden würde.
  • Vorzugsweise ist der erste Falschdraht gleichgerichtet oder gegengerichtet zu dem zweiten Falschdraht. So kann, je nach Auslenkung des Fadens, die Ober- oder die Unterwalze, welche den zweiten Falschdraht in den Faden einbringt, sowohl den Falschdraht der Rolle unterstützen als auch den Falschdraht der Rolle reduzieren, wenn er diesem gegengerichtet ist.
  • Um die auf die Rolle einwirkenden Axialkräfte besonders reibungsarm aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Rolle mit einem, insbesondere passiven, magnetischen Axiallager gelagert ist. Das magnetische Axiallager ist wartungsarm und besonders bei unterschiedlich stark auftretenden Axialkräften sehr gut geeignet. Antriebs- oder Bremskräfte, welche radial auf die Rolle wirken, können damit sehr gezielt auf die Rolle aufgebracht werden, ohne dass die Axialkräfte den Antrieb der Rolle stark beeinflussen würden. Grundsätzlich ist auch ein aktives magnetisches Axiallager möglich, allerdings ist der technische Aufwand an dieser Stelle in der Regel zu groß.
  • Die Rolle kann durch den Fadenlauf an sich in eine Drehbewegung versetzt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Rolle jedoch mit einem Motor angetrieben. Die Drehzahl der Rolle kann dabei entweder der Liefergeschwindigkeit des Fadens entsprechen oder auch geringfügig schneller oder langsamer laufen, um einen Einfluss auf die Stabilität des Fadens zu haben bzw. gegebenenfalls die Einbringung von Falschdraht in den Faden bewirken zu können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Drehzahl der Rolle mit einem Sensor erfasst und damit ein elektrisches Signal erzeugt. Diese Drehzahl der Rolle kann beispielsweise als Merkmal dafür dienen, dass die Textilmaschine fehlerhaft arbeitet oder dass der Faden fehlerhaft ist.
  • Wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung der Faden gegenüber dem Verlauf des Fadens ohne Rolle zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt, so kann die Bedienung der Spinnstelle sowohl durch eine Bedienungsperson oder aber auch durch einen Roboter vereinfacht werden. Außerdem kann eine Kollision eines Roboters mit dem Faden insbesondere dann vermieden werden, wenn der Faden mittels der Rolle in die Spinnmaschine hineingedrückt, also abgesenkt wird.
  • Vorzugsweise wird der Faden an Flanken der Rolle seitlich geführt. Damit kann zuverlässig vermieden werden, dass der Faden während des Spinnens von der Rolle herabrutscht und zu einem Fehler beim Spinnprozess führt.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Faden durch die Flanken der Rolle einen dritten und wahlweise vierten Falschdraht erfährt. Wird der Faden nämlich so um die Rolle herumgeführt, dass er nicht nur den Umfang der Rolle berührt und durch diesen seinen Falschdraht erhält, sondern dass er auch noch eine oder beide Flanken der Rolle berührt, so wird durch die Flanken jeweils eine weitere Drehung in den Faden eingebracht. Diese weitere Drehung kann entweder in Richtung des Echtdrahtes des Fadens oder in Richtung des Falschdrahtes erfolgen.
  • Die erfindungsgemäße Spinnmaschine weist ein Streckwerk, eine Spinneinrichtung und eine Falschdrahteinrichtung zur Einleitung eines Falschdrahts in einen Faden auf. Eine Fadenlaufebene ist durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens durch ein Streckwerk zu der Spinneinrichtung gebildet. Das Streckwerk weist eine Ausgangsklemmstelle mit einer Oberwalze und/oder einer Unterwalze auf, an der der Faden das Streckwerk verlässt. Zwischen der Ausgangsklemmstelle und der Spinneinrichtung ist eine Rolle mit einer schräg zur Fadenlaufebene ausgerichteten Drehachse angeordnet, wobei sich der laufende Faden beim Passieren der Rolle um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht erhält. Die Rolle ist insbesondere ein Zylinder, ein Kegel oder ein Paraboloid und hat eine Mantelfläche, an welche sich der laufende Faden anschmiegt. Erfindungsgemäß ist die Rolle derart angeordnet, dass der Faden durch die Rolle seitlich aus der Fadenlaufebene ausgelenkt ist und der Faden dabei nach der Ausgangsklemmstelle die Oberwalze oder die Unterwalze derart kontaktiert, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden einbringt. Die Vorrichtung dient insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
  • Durch den schrägen Abzug des Fadens aus der Ausgangsklemmstelle wird bewirkt, dass eine Walze, je nach Anordnung der Rolle die Ober- oder die Unterwalze, der Ausgangsklemmstelle von dem Faden teilweise umschlungen wird. Die Umschlingung erfolgt nicht senkrecht zur Drehachse der Ober- bzw. Unterwalze, so dass eine Tangentialkraft auf den Faden einwirkt. Diese Tangentialkraft dreht den Faden quer zu seiner Längsachse und erzeugt einen eigenen Drall auf den Faden. Dieser Drall kann wiederum je nach Anordnung der Rolle in Bezug auf den Faden oder die Ober- bzw. Unterwalze gleich- oder gegengerichtet zu dem ersten Falschdraht der Rolle sein. Der Falschdraht wird somit entweder vergrößert oder verkleinert. Hierdurch kann die Spinnstabilität und die Qualität des Fadens individuell eingestellt werden.
  • Vorzugsweise ist die Drehachse der sich drehenden Rolle bei Sicht in der Fadenlaufebene mit einem Winkel, insbesondere zwischen 30° und 60°, schräg zum Fadenlauf angeordnet und greift derart in den geradlinigen Fadenlauf ein, dass sich der Faden dabei gleichzeitig um seine Längsachse dreht. Hierdurch wird eine Kraft sowohl auf den Faden als auch auf die Rolle ausgeübt. Durch diese Kraft wird der Faden in eine Drehung um seine Längsachse versetzt und erzeugt einen Falschdraht in dem Faden. Dies trägt zur Spinnstabilität des Fadens bei.
  • Vorteilhafterweise ist die Drehachse der sich drehenden Rolle bei Sicht auf die Fadenlaufebene mit einem Winkel zwischen 30° und 60° schräg zum Fadenlauf angeordnet. Damit erhält der Faden einerseits einen zuverlässigen Falschdraht und die Rolle kann andererseits den Faden auch gut halten und den Falschdraht in den Faden einführen.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Rolle mit einem Motor angetrieben. Der Motor versetzt die Rolle in eine Drehbewegung, welche der Liefergeschwindigkeit des Fadens entspricht. Abweichungen von dieser Fadenliefergeschwindigkeit können vorteilhaft sein und die Kraft auf den Faden entsprechend verändern. Damit kann eine Kraft auf den Faden aufgebracht werden, welche einen Falschdraht in den Faden einleitet.
  • Sind in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung mehrere sich drehende Rollen entlang des Fadenlaufs angeordnet, wobei die Drehachsen der sich drehenden Rolle mit unterschiedlichen Winkeln schräg zum Fadenlauf angeordnet sind, so kann der Falschdraht schonend und in größerer Stärke eingebracht werden.
  • Vorzugsweise ist die Rolle derart an der Spinnmaschine angeordnet, dass der Faden im Vergleich zu dem Verlauf des Fadens ohne Rolle in der Fadenlaufebene zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt ist. Der Faden verläuft somit oberhalb oder unterhalb des normalen Fadenlaufs, wie er ohne die erfindungsgemäße Falschdrahteinrichtung wäre. Ist der Fadenlauf angehoben, so ist die Bedienung der Spinnstelle, insbesondere beim Ansetzen eines Fadens vereinfacht. Ist der Fadenlauf dagegen abgesenkt, das heißt näher an der Maschine als bei dem normalen Fadenlauf, so kann ein Roboter, der entlang der Spinnmaschine patrouilliert, an der Spinnstelle vorbeifahren, ohne dass Gefahr einer Kollision mit dem Faden besteht.
  • Weist in einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung die Rolle zumindest eine, vorzugsweise zwei, seitliche Flanken auf, so kann der Faden sehr gut und sicher seitlich geführt werden. Es ist damit möglich, dass zusätzliche Drehungen in den Faden eingebracht werden, wenn der Faden derart geführt wird, dass er die Flanken berührt. Außerdem kann hierdurch zuverlässig vermieden werden dass der Faden von der Rolle rutscht und der Spinnprozess unterbrochen werden muss oder ein Fehler in dem Faden erzeugt wird.
  • Um eine sichere Führung des Fadens und Falschdrahteinleitung in den Faden zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Rolle eine Länge von mindestens 20 mm und einen Durchmesser von mindestens 10 mm aufweist.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rolle zumindest ein Fadenführungselement zugeordnet ist, um ein Abrutschen des Fadens von der Rolle zu verhindern. Insbesondere im Stillstand der Spinnstelle oder bei zu geringer oder fehlender Spinnspannung kann damit sichergestellt werden, dass der Faden nicht von der Rolle herabfällt. Während des Spinnens soll das Fadenführungselement allerdings den Faden nicht berühren, um den Spinnprozess nicht zu stören. Das Fadenführungselement kann darüber hinaus auch beim Anspinnen vorteilhaft sein, um den Faden zu halten, wenn der Faden über die Rolle gelegt, die Spinnspannung aber noch nicht aufgebaut ist.
  • Die Vorrichtung ist dabei an der Textilmaschine seitlich des nicht ausgelenkten Fadenlaufs angeordnet. Sie weist einen Halter bzw. einen Vorrichtungsträger auf, mit welchem Sie an der Spinnmaschine befestigt werden kann und vorteilhafterweise die Rolle in ihrer Neigung in Bezug auf den Halter oder die Befestigung in der Spinnmaschine bzw. den Fadenlauf veränderbar ist.
  • Vorteilhafterweise ist die Baugruppe mit der Achse der drehenden Rolle auf einem mechanischen Vorrichtungsträger angebracht. Die Baugruppe kann hierdurch sehr einfach an der Textilmaschine angeordnet werden. Es ist auch eine Nachrüstung einer bestehenden Spinnmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    eine Seitenansicht einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine,
    Figur 2
    eine Vorderansicht einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäß Stand der Technik,
    Figur 3
    eine Vorderansicht mit nach rechts ausgelenktem Faden,
    Figur 4
    eine Vorderansicht mit nach links ausgelenktem Faden,
    Figur 5
    eine Seitenansicht mit in die Spinnstelle gedrücktem Faden mit einer ersten Neigung der Rolle,
    Figur 6
    eine Seitenansicht mit in die Spinnstelle gedrücktem Faden mit einer zweiten Neigung der Rolle,
    Figur 7
    eine Rolle mit umgelenktem Faden,
    Figur 8a und 8b
    eine Unterwalze mit umgelenktem Faden,
    Figur 9a bis 9e
    verschiedene Ausführungen der Rolle und
    Figur 10
    eine Rolle mit Magnetlagerung.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung alternativer Ausführungsbeispiele werden für Merkmale, die im Vergleich zu den anderen Ausführungsbeispielen in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale. Die genannte Rolle kann unterschiedliche Mantelflächen aufweisen, welche unter anderem insbesondere ein Zylinder, ein Kegel oder ein Paraboloid sind, auch wenn im Einzelfall nur Zylinder genannt sein sollte.
  • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Spinnstelle 1 einer Ringspinnmaschine. Ein Faserverband 2 durchläuft ein Streckwerk 3 und wird dabei verzogen. Er verlässt das Streckwerk 3 an einem Walzenpaar, das aus einer Oberwalze 4 und einer Unterwalze 5 besteht. Oberwalze 4 und Unterwalze 5 bilden eine Ausgangsklemmstelle 6, in der der Faserverband 2 geklemmt wird. Beim sogenannten Verdichtungsspinnen kann anstelle der Oberwalze 4 oder der Unterwalze 5 auch ein Saugrohr vorhanden sein, welches von einem Siebriemchen umschlungen ist und einen Unterdruck erzeugt. Auf das Siebriemchen drückt die Oberwalze 4 oder die Unterwalze 5 und klemmt den Faserverband 2 ebenfalls an einer entsprechenden Ausgangsklemmstelle 6. Ab der Ausgangsklemmstelle 6 wird aus dem Faserverband 2 ein mit einer Drehung versehener Faden 7 gebildet. Der Faden 7 umschlingt eine schräg zum Fadenlauf angestellte Rolle 8, gelangt anschließend durch einen Fadenführer 9 und über einen Läufer 10 auf eine Hülse 11, auf welche der Faden 7 aufgewickelt wird. Zwischen Fadenführer 9 und Läufer 10 bildet der Faden 7 einen Fadenballon 12. Die Hülse 11 dreht mit der Drehzahl der sie tragenden Spindel um eine Spindelachse 14, während der Läufer 10 mit geringfügig geringerer Geschwindigkeit vom aufspulenden Faden 7 entlang eines Spinnrings 13 mitgeschleppt wird.
  • Zwischen der Ausgangsklemmstelle 6 und dem Fadenführer 9 läuft der Faden 7 über die Rolle 8, die drehbar um eine Drehachse 15 gelagert ist. Die Rolle 8 lenkt den Faden 7 aus seinem gestrichelt angedeuteten normalen Fadenlauf 16 ab und hebt ihn aus diesem Fadenlauf 16 heraus. Die Rolle 8 ist dabei in dieser Seitenansicht in einem Winkel β zwischen 30° und 60° zum normalen Fadenlauf 16 geschwenkt angeordnet. Der Faden 7 kontaktiert die Rolle 8 somit nicht senkrecht zu der Drehachse 15 der Rolle 8, sondern unter einem Winkel, sodass Tangentialkräfte auf den Faden 7 wirken. Die Tangentialkräfte bewirken eine Drehung des Fadens 7, welche einen Falschdraht zwischen der Ausgangsklemmstelle 6 und dem Fadenführer 9 erzeugt.
  • Die Figur 2 zeigt eine Vorderansicht der Spinnstelle 1 einer Ringspinnmaschine gemäß Stand der Technik. In dieser Darstellung ist die Rolle 8 zu sehen, wie sie aus dem Stand der Technik in bekannter Weise an der Spinnstelle 1 angeordnet ist. Die Rolle 8 befindet sich im Bereich einer Fadenlaufebene 20. Die Fadenlaufebene 20 ist definiert durch den Weg des Faserverbandes 2 durch das Streckwerk 3 und im weiteren Verlauf dieser Linie durch die Spindelachse 14. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, verbleibt der Faden 7 auf seinem Weg vom Streckwerk 3 bis zum Fadenführer 9 in dieser Fadenlaufebene 20. Kleinere Abweichungen hiervon durch das Anschmiegen des Fadens 7 an die Rolle 8 oder durch das Umlaufen des Fadenführers 9 bleiben hierbei unberücksichtigt. Die Fadenlaufebene 20 entspricht damit im Wesentlichen der Zeichenebene der Figur 1.
  • Aus dieser Darstellung der Figur 2 wird gut ersichtlich, dass die Rolle 8 in einem Winkel α geneigt zur Fadenlaufebene 20 angeordnet ist. Der Faden 7 läuft schräg über die Rolle 8, wodurch Tangentialkräfte auf den Faden 7 entstehen, welche einen Falschdraht in den Faden 7 einbringen.
  • Figur 3 zeigt eine mit Figur 2 vergleichbare Darstellung, wobei hier die erfindungsgemäße Anordnung der Rolle 8 ersichtlich wird. Während bei der herkömmlichen Anordnung gemäß Figur 2 die Rolle 8 den Faden 7 im Wesentlichen innerhalb der Fadenlaufebene 20 belässt, wird der Faden gemäß der erfindungsgemäßen Figur 3 aus der Fadenlaufebene 20 herausbewegt. Der Faden 7 erfährt dadurch nicht nur Tangentialkräfte beim Kontaktieren der Rolle 8, sondern auch Tangentialkräfte im Bereich der Oberwalze 4. Diese Tangentialkräfte im Bereich der Oberwalze 4 entstehen dadurch, dass der Faden 7 von der Ausgangsklemmstelle 6 schräg abgezogen wird und dabei die Oberwalze 4 an deren Umfang ebenfalls kontaktiert und hier weitere Tangentialkräfte erfährt. In den Faden 7 werden somit nicht nur Drehungen durch die Rolle 8, sondern auch Drehungen durch die Oberwalze 4 eingebracht. Je nach Anordnung der Rolle 8 und der Seite, nach welcher der Faden 7 aus der Ausgangsklemmstelle 6 herausgezogen wird, entstehen Z- oder S-Drehungen in dem Faden 7, welche die echte Drehung des Fadens 7 unterstützen oder dieser echten Drehung entgegengerichtet sind. Es kann damit ein höherer Falschdraht erzeugt oder der Falschdraht der Rolle reduziert werden.
  • Während bei der Darstellung gemäß Figur 3 die Rolle 8 rechts von der Fadenlaufebene 20 angeordnet ist und den Faden 7 dementsprechend nach rechts auslenkt, ist gemäß der Darstellung der Figur 4 die Rolle 8 links von der Fadenlaufebene 20 angeordnet und lenkt den Faden 7 dementsprechend nach links aus. Zudem ist die Rolle 8 gemäß Figur 4 auch in ihrem Winkel zu der Fadenlaufebene 20 bzw. im Vergleich zur Ausführung gemäß Figur 3 gedreht angeordnet. Die Dralleinleitung der Rolle 8 gemäß Figur 3 ist somit der Dralleinrichtung in den Faden 7 der Figur 4 entgegengesetzt. Gleiches gilt für die Dralleinleitung an der Oberwalze 4 nach der Ausgangsklemmstelle 6. Nachdem der Faden 7 in die andere Richtung abgezogen wird, wirken die Tangentialkräfte der Oberwalze 4 auch in entgegengesetzter Richtung zur Ausführung der Figur 3, sodass auch hier eine entgegengerichtete Dralleinleitung in den Faden 7 erfolgt.
  • Während bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Rolle 8 den Faden 7 aus dem normalen Fadenlauf 16 heraushebt, drückt die Rolle 8 den Faden 7 bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 in die Spinnstelle 1 hinein. Der Faden 7 verläuft somit unterhalb des normalen Fadenlaufs 16. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn Roboter an der Spinnmaschine entlang patrouillieren und eine über dem normalen Fadenlauf 16 angeordnete Rolle 8 den Weg des Roboters behindern würde. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 wird der erste Drall wiederum durch die Rolle 8 erzeugt, welche Tangentialkräfte auf den Faden 7 bewirken. Der zweite Drall auf den Faden 7 wird in diesem Falle durch die Unterwalze 5 bewirkt, welche ebenfalls schräg von dem Faden 7 kontaktiert wird und damit Tangentialkräfte auf den Faden 7 wirken. Der Grund hierfür ist, dass die Rolle 8 ebenso wie in den Figuren 3 und 4 den Faden 7 seitlich aus der Fadenlaufebene 20 herausbewegt und damit einen schrägen Abzug aus der Ausgangsklemmstelle 6 und über die Umfangsfläche der Unterwalze 5 bewirkt. Ebenso wie in den Figuren 3 und 4 ist die Neigung der Rolle 8 bei den Figuren 5 und 6 gegengerichtet. Hierdurch kann die Richtung des eingebrachten Falschdrahts beeinflusst werden. Außerdem ist es ebenso wie in den Figuren 3 und 4 möglich, dass der Faden 7 sowohl links als auch rechts von der Fadenlaufebene 20 verläuft.
  • In Figur 7 sind die Kräfte auf den Faden 7 und die Rolle 8 dargestellt. Die Rolle 8 dreht sich bei diesem Ausführungsbespiel auf Grund des über sie gezogenen Fadens 7. Der Faden 7 wird von der Rolle 8 ausgelenkt. Die Fadenzugkraft F teilt sich in eine Komponente FA in axialer und einer Komponente FR in radialer Richtung auf. Mit der radialen Kraftkomponente FR wird die Rolle 8 angetrieben. Auf Grund der axialen Komponente FA bewegt sich der Faden 7 entlang der Manteloberfläche der Rolle 8. Die axiale Komponente FA kann wiederum in eine in Richtung Fadenlauf ausgerichtete Komponente FL und in eine zur Garnachse senkrecht stehende Komponente FT-WIRK zerlegt werden. Die zum Fadenlauf senkrecht stehende Komponente FT-WIRK entspricht der Kraft, die auf den Außendurchmesser des Fadens 7 wirkt und mit der das Torsionsmoment für den Falschdraht eingebracht wird.
  • Der Falschdrahteintrag hängt von dem Durchmesser der Rolle 8, dem Reibungskoeffizienten der Mantelfläche der Rolle 8, der Auslenkung des Fadens 7 bzw. dessen Umschlingungswinkel um die Rolle 8, der Schrägstellung der Rolle 8 zum unausgelenkten Faden 7, der Zahl der eingesetzten Rollen 8, der Leichtgängigkeit der Rolle 8 bzw. dem an der Rolle 8 anstehenden positiven oder negativen Antriebsmoment ab, falls dieser durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Die Drehzahl der Rolle 8 kann in diesem Fall mit einem Sensor erfasst und damit ein elektrisches Signal zur Steuerung des Motors erzeugt werden.
  • Die für den Falschdrahteintrag optimale Schrägstellung der Rolle 8 liegt im Bereich von 30° - 60° zur Linie des Fadenlaufs 16 des unausgelenkten Fadens 7 (siehe Figur 1, 2).
  • Die Oberfläche der Rolle 8 kann aus Keramik, aus einem Stahlkörper mit rauer Hartbeschichtung oder aber aus einem Material wie Gummi oder einem synthetischen Material wie Elastomere, z.B. Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR, Bezug von Oberrollen), bestehen.
  • Die Rolle 8 soll leichtgängig sein. Geeignete Lagerungen für die Rolle 8 sind kleine, ölgeschmierte Wälzlager, Gleitlager mit Wellen kleiner 4 mm oder aerostatische Luftlager. Für die Optimierung des Falschdrahteintrages können jedoch auch Rollen 8 mit einem definierten positiven oder negativen (Brems-) Antriebsmoment zum Einsatz kommen.
  • Die Falschdrahtvorrichtung mit der Rolle 8 ist mittels eines Vorrichtungsträgers 21 vorzugsweise an der Struktur der Spinnmaschine angebracht.
  • Um Falschdraht in das Garn einzuleiten, wird der Faden 7 im Stand der Technik häufig über einen zum Fadenlauf schief stehenden Steg gezogen. Auf Grund vom Reibungskoeffizient und der Schrägstellung des Steges sowie auf Grund von der Umschlingung des Fadens 7 um den Steg treten Reibungskräfte auf. Die zu überwindende Fadenreibung wirkt nur zu einem geringen Anteil als Torsionsmoment zur Falschdrahteinleitung auf den Faden 7. Die maximal mögliche Einleitung von Falschdrahtdrehungen wird durch die maximal mögliche Fadenzugkraft begrenzt.
  • Die Fadenzugerhöhung als Folge der durch die Euler-Eytelweinschen Gleichung beschriebenen physikalischen Zusammenhänge kann reduziert werden, wenn der schräge Steg durch die leicht drehbare Rolle 8 ersetzt wird. Der Faden 7 wird über die Rolle 8 gezogen. Die Rolle 8 dreht sich dadurch. Damit gleitet und/oder rollt der Faden 7 in axialer Richtung auf der drehenden Rolle 8. Da die Reibung leichtgängiger Lager wesentlich geringer ist, als die Reibung, die auftritt, wenn der Faden 7 über einen feststehenden Steg gezogen wird, kann mit der sich drehenden schrägen Rolle 8 bei verringerten Fadenzugkräften ein wesentlich höheres Torsionsmoment auf den Faden 7 ausgeübt werden.
  • In Figur 7 ist außerdem dargestellt, dass der Rolle 8 Fadenführungselemente 23 zugeordnet sind. Die Fadenführungselemente 23 sind beispielsweise Stifte, welche beim Spinnen seitlich neben dem Faden 7 angeordnet sind. Beim Spinnen mit der vorgesehenen Spinnspannung berührt der Faden 7 die Fadenführungselemente 23 nicht. Erst wenn die Spinnspannung zu gering wird, um den Faden 7 auf der schräggestellten Rolle 8 zu halten, rutscht der Faden 7 von der Rolle 8 in Richtung auf eines oder mehrere der Fadenführungselemente 23 und bleibt dort hängen. Es wird daher durch die Fadenführungselemente 23 verhindert, dass der Faden 7 von der Rolle 8 herabgleitet und der Spinnvorgang wieder aufwändig mit dem Auflegen des Fadens 7 auf die Rolle 8 gestartet werden muss. Insbesondere auch beim Anspinnen des Fadens 7, bei dem der Faden 7 auf die Rolle 8 erstmals gelegt werden muss, erleichtern die Fadenführungselemente 23 das Handling. Der Faden 7 kann sehr einfach über die Fadenführungselemente 23 und die Rolle 8 gelegt werden und der Spinnvorgang kann anschließend gestartet werden.
  • In den Figuren 8a und 8b sind die Kräfte dargestellt, welche auf den Faden 7 im Bereich der Unterwalze 5 auftreten. Dies verhält sich selbstverständlich analog bei einer anders gerichteten Umlenkung des Fadens 7, sodass er die Oberwalze 4 kontaktiert. Der Faden 7 wird auf die Unterwalze 5 angepresst, so dass Normalkräfte FN auf den Faden 7 wirken. Wie aus Figur 8b zu ersehen ist, wird der Faden 7 schräg zur Achse der Unterwalze 5 abgezogen. Der schräge Abzug des Fadens 7 erfolgt ab der Ausgangsklemmstelle 6. Die Fadenzugkraft FL wird dabei aufgeteilt in eine Axial- und eine Radialkraft FA und FR sowie eine Torsionskraft FT-Wirk, welche tangential auf den Faden 7 wirkt. Hierdurch entsteht eine Verdrehung des Fadens 7 um seine Längsachse, welche einen Drall in dem Faden 7 erzeugt.
  • In den Figuren 9a bis 9e sind verschiedene Formen der Rolle 8 dargestellt. Die Rolle 8 weist eine Länge L und einen Durchmesser D auf. Die Länge L sollte mindestens 20 mm betragen, während der Durchmesser D mindestens 10 mm aufweisen soll. Wichtig ist dabei, dass der Faden, wenn er aus der Fadenlaufebene 20 ausgelenkt wird, sicher über die Rolle 8 geführt werden kann.
  • Die Rolle 8 in Figur 9 weist zwei konische Flanken 22 auf. Bei einer entsprechenden Führung des Fadens 7 ist es möglich, dass der Faden 7 an drei unterschiedlichen Stellen die Rolle 8 kontaktiert. In dem hier dargestellten Fall erhält dabei der Faden 7 an der linken Flanke 22 eine Rechtsdrehung, während er auf dem zentralen Teil der Rolle 8, welcher zylindrisch ausgeführt ist, ebenso wie an der rechten Flanke 22, eine Linksdrehung erhält. Hierdurch sind weitere, dritte und vierte Dralleinleitungen in den Faden 7 möglich.
  • In der Ausführung der Rolle 8 gemäß Figur 9b ist lediglich eine Flanke 22 an der linken Seite der Rolle 8 angeordnet. Diese seitliche Flanke 22 kann als Schutz dienen, damit der Faden 7 nicht von der Rolle 8 rutscht, wenn er auf ihr umgelenkt wird.
  • In der Figur 9c ist ähnlich wie bei der Figur 9b nur eine seitliche Flanke 22 angeordnet. Hier ist diese Flanke 22 abgerundet, sodass unter Umständen ein sanfter Übergang des Fadens 7 auf den zylindrischen Teil der Rolle 8 erfolgt.
  • Die Ausführung der Rolle 8 gemäß Figur 9d ist derart, dass sie konkav gewölbt ist. Die dadurch entstehende Nut dient zur besonders vorteilhaften Führung des Fadens 7.
  • In Figur 9e ist die Rolle 8 mit zwei seitlichen Flanken 22 versehen, welche gewölbt zu einem zentralen, zylindrischen Teil hin ausgeführt sind. Insbesondere, wenn der Faden 7 in der Regel in dem mittleren, zylindrischen Teil der Rolle des 8 läuft, kann damit eine gleichbleibende Drehung des Fadens 7 bewirkt werden.
  • Selbstverständlich sind auch andere Formen der Rolle 8 geeignet, eine gute Dralleinleitung in den Faden 7 zu erzeugen.
  • Die Falschdrahteinrichtung kann in Bereichen von Spinnverfahren verwendet werden, in denen das Garn eine zu niedrige Festigkeit aufweist und in denen die Festigkeit durch Falschdrehungen erhöht und der Spinnvorgang damit stabilisiert werden kann. In diesem Fall muss die Rolle 8 so ausgerichtet werden, dass der Falschdraht zur Istdrehung gleichgerichtet ist. So addieren sich Falsch- und Istdrehung oberhalb der Falschdrahteinrichtung.
  • Beim Ringspinnen entstehen Fadenbrüche hauptsächlich am Streckwerksausgang im oder kurz nach dem Spinndreieck. Deshalb wird die Falschdrahteinrichtung beim Ringspinnen unterhalb des Streckwerks angeordnet. Die Festigkeit des Fadens 7 oberhalb der Falschdrahteinrichtung im Bereich des Streckwerksausganges wird durch die zusätzlichen Falschdrehungen erhöht und dadurch die Fadenbruchzahl während des Spinnens reduziert.
  • In Figur 10 ist eine Rolle 8 mit einer passiven axialen Magnetlagerung 25 dargestellt. Die Rolle ist an der Drehachse 15 befestigt. Die Drehachse 15 ist ihrerseits radial in zwei Radiallagern 26 drehbar angeordnet. Als Axiallager dient die Magnetlagerung 25. Hierzu ist die Drehachse 15 an ihrem dem Magnetlager 25 zugeordneten Ende mit Nuten 27 versehen. Die Nuten 27 können mit Kunststoff ausgefüllt sein. Zwischen den Nuten 26 befinden sich Stege 28. Den Nuten 27 gegenüber liegen Magnete 29, die mit Distanzscheiben 30 voneinander beanstandet sind. Die Magnete 29 sind in dem Vorrichtungsträger 21 befestigt. Die Magnete 29 schaffen in dem Zusammenspiel mit den Stegen 28 eine axiale Steifigkeit der Drehachse 15. Vorteilhaft bei dieser Lagerung ist es, dass sie weitgehend unabhängig von einer axialen Kraft ist, welche durch den Faden auf die Rolle 8 einwirkt. Der Antrieb der Rolle 8 durch den Faden oder durch einen der Drehachse 15 zugeordneten, hier nicht dargestellten Motor, wird somit nicht durch Axialkräfte, welche unterschiedliche Widerstände beim Antrieb der Rolle 8 erzeugen könnten, beeinflusst. Die Rolle 8 kann damit sehr gleichmäßig und gezielt angetrieben werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7), wobei eine Fadenlaufebene (20) durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens (7) durch ein Streckwerk (3) zu einer Spinneinrichtung gebildet wird und der Faden (7) das Streckwerk (3) an einer von einer Oberwalze (4) und/oder einer Unterwalze (5) gebildeten Ausgangsklemmstelle (6) verlässt, wobei der Faden (7) zwischen der Ausgangsklemmstelle (6) und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene (20) stehende Drehachse (15) drehende Rolle (8) läuft, sich der Faden (7) dabei gleichzeitig um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht in den Faden (7) einbringt, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (7) durch die Rolle (8) seitlich aus der Fadenlaufebene (20) herausbewegt wird und der Faden (7) dabei nach der Ausgangsklemmstelle (6) die Oberwalze (4) oder die Unterwalze (5) derart kontaktiert, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden (7) einbringt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Falschdraht gleichgerichtet oder gegengerichtet zu dem zweiten Falschdraht ist.
  3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich drehende Rolle (8) mit einem Motor und/oder durch den Faden (7) angetrieben wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Rolle (8) mit einem Sensor erfasst und damit ein elektrisches Signal erzeugt wird.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (7) gegenüber dem Verlauf des Fadens (7) ohne Rolle (8) zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt wird.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (7) an Flanken (22) der Rolle (8) seitlich geführt wird und/oder dass der Faden (7) durch die Flanken (22) der Rolle (8) einen dritten und wahlweise vierten Falschdraht erfährt.
  7. Spinnmaschine mit einem Streckwerk (3), einer Spinneinrichtung und einer Falschdrahteinrichtung zur Einleitung eines Falschdrahts in einen Faden (7), wobei eine Fadenlaufebene (20) durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens (7) durch ein Streckwerk (3) zu der Spinneinrichtung gebildet ist und das Streckwerk (3) eine Ausgangsklemmstelle (6) mit einer Oberwalze (4) und/oder einer Unterwalze (5) aufweist, an der der Faden (7) das Streckwerk (3) verlässt, und zwischen der Ausgangsklemmstelle (6) und der Spinneinrichtung eine Rolle (8) mit einer schräg zur Fadenlaufebene (20) ausgerichteten Drehachse (15) angeordnet ist, wobei sich der laufende Faden (7) beim Passieren der Rolle (8) um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht erhält, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) derart angeordnet ist, dass der Faden (7) durch die Rolle (8) seitlich aus der Fadenlaufebene (20) ausgelenkt ist und der Faden (7) dabei nach der Ausgangsklemmstelle (6) die Oberwalze (4) oder die Unterwalze (5) derart kontaktiert, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden (7) einbringt.
  8. Spinnmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (15) der sich drehenden Rolle (8) bei Sicht in der Fadenlaufebene (20) und/oder bei Sicht auf die Fadenlaufebene (20) mit einem Winkel (α, β) zwischen 30° und 60° schräg zum Fadenlauf angeordnet ist.
  9. Spinnmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) mit einem, insbesondere passiven, magnetischen Axiallager (25) gelagert ist.
  10. Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) mit einem Motor und/oder mit dem Faden (7) angetrieben ist.
  11. Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich drehende Rollen (8) entlang des Fadenlaufs angeordnet sind, wobei die Drehachsen (15) der sich drehenden Rollen (8) mit unterschiedlichen Winkeln schräg zum Fadenlauf angeordnet sind.
  12. Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) derart angeordnet ist, dass der Faden (7) gegenüber dem Verlauf des Fadens (7) ohne Rolle (8) zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt ist.
  13. Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) zumindest eine seitliche Flanke (22) aufweist zum seitlichen Führen des Fadens (7) und/oder dass der Rolle (8) zumindest ein Fadenführungselement (23) zugeordnet ist, um ein Abrutschen des Fadens (7) von der Rolle (8) zu verhindern.
  14. Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) eine Länge (L) von mindestens 20 mm und einen Durchmesser (D) von mindestens 10 mm aufweist.
  15. Vorrichtung zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7) an einer Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Vorrichtung einen Vorrichtungsträger (21) aufweist zur Befestigung der Rolle (8) an einer Struktur der Spinnmaschine.
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