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EP 1 405 938 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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12.07.2006 Patentblatt 2006/28 |
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Anmeldetag: 05.10.2002 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Einrichtung zum Auftragen von Avivagen auf einen laufenden textilen Faden
Device for applying a finish to a moving yarn
Dispositif pour appliquer un avivage sur un fil en mouvement
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.04.2004 Patentblatt 2004/15 |
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Patentinhaber: Schärer Schweiter Mettler AG |
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8812 Horgen (CH) |
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Erfinder: |
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- Schaad, Marc
5600 Lenzburg (CH)
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Vertreter: Dittrich, Horst et al |
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Postfach 8625 Gossau ZH 8625 Gossau ZH (CH) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 261 356 DE-C- 4 333 716
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DE-A- 19 817 418 US-B1- 6 258 406
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auftragen von Avivagen auf
einen laufenden textilen Faden oder ein laufendes textiles Garn auf einer ein Maschinenterminal
aufweisenden Textilmaschine, mit einem Behälter für die Avivage, einem durch eine
Applikationsdüse gebildeten Applikationsorgan für deren Auftrag, und mit einem Dosiersystem
für die gesteuerte Förderung des aufzutragenden Mediums.
[0002] Unter Avivage versteht man Textilhilfsmittel wie beispielsweise Emulsionen von Pflanzen
und Mineralölen, die das Verhalten von Fäden bei der Weiterverarbeitung verbessern.
Die Behandlung der Fäden mit Avivage bezeichnet man als avivieren. Bekannte Einrichtungen
zum Auftragen von Avivagen, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Nähzwirn verwendet
werden, bestehen aus einem Badbehälter und einer rotierend angetriebenen Abgabewalze
welche teilweise in ein Avivagebad im Badbehälter eintauchen. Der Faden tangiert die
Abgabewalze auf einem Teilbereich ihres nach oben gerichteten Umfangs ohne in das
Avivagebad einzutauchen und ist so geführt, dass er die Abgabewalze in einem Winkel
tangiert, der um einige Grad von der Senkrechten zur Rotationsachse der Abgabewalze
abweicht. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass sich der Faden auf der Oberfläche
der Abgabewalze geringfügig abwälzt und an seinem ganzen Umfang vom Avivagemittel
benetzt wird.
[0003] Bei dieser in der DE-A-35 30 936 beschriebenen Einrichtung besteht praktisch keine
Möglichkeit, die Menge der aufzutragenden Avivage ohne umfangreiche Eingriffe in die
Maschine zu beeinflussen, so dass in der Regel zu viel Avivage auf den Faden aufgetragen
wird, was zu einer verstärkten Verschmutzung der betreffenden Maschine führt. Ausserdem
führt der direkte Auftrag durch die Abgabewalze zu einer Verschmutzung der Umgebung.
[0004] Bei einer in der DE-A-198 17 418 beschriebenen Einrichtung für die Avivierung eines
Faserstranges wird der Druck der die Avivage auftragenden Düse(n) in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Faserstrangs gesteuert, wobei die Steuerung des Durchsatzes
an Avivage von der Geschwindigkeit des Faserstrangs erfolgt.
[0005] Durch die Erfindung soll nun eine Einrichtung der eingangs genannten Art angegeben
werden, welche eine Berechnung der gewünschten Auftragsmenge und eine Beeinflussung
der aufzutragenden Avivage-Menge ohne Eingriff in die Maschine ermöglicht, bei der
es nur zu geringen Maschinen- und Umweltverschmutzungen kommt, und
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Dosiersystem eine an
einen Geber für die Garngeschwindigkeit angeschlossene Steuereinheit aufweist, und
dass im Maschinenterminal oder in der Steuereinheit die gewünschte Auftragsmenge für
die einzelnen Fadenmaterialien auf Grund der in das Maschinenterminal eingegebenen
Werte für Material und die Spulgeschwindigkeit berechnet wird.
[0007] In der DE-C-43 33 716 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Avivagen
(Präparationen) auf Garne oder Fäden beschrieben, mit welcher ein bei Raumtemperatur
fliessfähiges Präparationsmittel unmittelbar vor dem Auftrag erhitzt und direkt appliziert
wird. Das wesentliche Merkmal der in der DE-C-43 33 716 beschriebenen Erfindung besteht
in der Erhitzung des bei Raumtemperatur fliessfähigen Präparationsmittels, wodurch
ein schädliches Separieren und damit eine Änderung der Zusammensetzung von im heissen
Zustand nicht mischbaren Bestandteilen des Präparationsmittels ausgeschlossen werden
soll. Zum Auftrag selbst heisst es in dieser Patentschrift zwar, dass das Präparationsmittel
in der erforderlichen Menge appliziert wird, und dass die Vorrichtung zum Aufbringen
der Präparation eine Dosiervorrichtung zum Einstellen der zugeführten Menge des Präparationsmittel
aufweist, es fehlt aber jede Offenbarung, wie die erforderliche Menge eingestellt
wird. Es ist daher davon aus zu gehen, dass die Dosiervorrichtung eventuell auf eine
gewünschte Fördermenge einstellbar ist, dass aber jede Möglichkeit der Beeinflussung
oder Steuerung der einmal eingestellten Fördermenge während des Aufbringens des Präparationsmittels
fehlt. Die erfindungsgemässe Einrichtung eröffnet diese Möglichkeit und stellt somit
sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht eine wesentliche Verbesserung
dar.
[0008] Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist der genannte Geber durch ein
Maschinenterminal oder einen Sensor für die Garngeschwindigkeit gebildet.
[0009] Die erfindungsgemässe Lösung ermöglicht eine von der Garngeschwindigkeit abhängige
Dosierung des aufzutragenden Mediums, so dass auch bei Geschwindigkeitsänderungen
ein konstanter Auftrag auf den Faden garantiert ist. Die Information über die Garngeschwindigkeit
erhält die Steuereinheit des Dosiersystems von der Maschinensteuerung, oder falls
von dieser die gewünschte Information nicht erhältlich ist, von einem Sensor für die
Garngeschwindigkeit.
[0010] Eine zweite bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung
für die Ermöglichung des Auftrags von zähflüssiger Avivage vorgesehen ist.
[0011] Eine dritte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiersystem
eine von einem Schrittmotor antreibbare Pumpe aufweist.
[0012] Eine vierte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsdüse
durch eine vom Faden durchlaufene, ringförmige Düse gebildet ist.
[0013] Die Erfindung betrifft weiter eine Verwendung der genannten Einrichtung zum Auftragen
von Avivagen auf einer ein Maschinenterminal aufweisenden Spulmaschine.
[0014] Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Verwendung ist dadurch gekennzeichnet, dass
der Steuereinheit des Dosiersystems der momentane Durchmesser der auf der Spulmaschine
hergestellten Spule zugeführt und dass die Fördermenge des aufzutragenden Mediums
vom Spulendurchmesser beeinflusst ist.
[0015] Diese Verwendung hat den Vorteil, dass auf dem Faden ein vom Durchmesser der Spule
abhängiges Auftragsprofil erstellt werden kann, also mit einem nicht konstanten Avivage-Auftrag
gearbeitet wird, was für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaft ist.
[0016] Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert; es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer mit einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Auftragen
von Avivagen ausgerüsteten Spulstation einer Spulmaschine; und
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild der Einrichtung zum Auftragen von Avivagen.
[0017] Die in Fig. 1 dargestellte Spulstation besteht im wesentlichen aus einer Aufsteckung
1 zur Aufnahme einer Vorlagespule 2 mit einem Faden 3, einer Avivageeinrichtung 4
zum Auftragen von Avivagen, einer Fadenbremse 5, einem Maschinenterminal 6 und aus
einem Spulaggregat 7. Das Maschinenterminal 6 enthält die verschiedenen Spulprogramme
und dient einerseits zur Eingabe der für den Spulprozess relevanten Daten, wie beispielsweise
Spulmaterial (Stapel-, Filamentgarn, texturiertes Garn), Spulgeschwindigkeit, usw.)
und andererseits zur Steuerung der angeschlossenen Komponenten der Spulstation.
[0018] Das Spulaggregat 7 besteht aus einer durch einen Motor 8 antreibbaren Spindel 9 zur
Aufnahme und Halterung einer Spulenhülse 10, auf die eine Spule 11 aufgewickelt wird,
einer nicht dargestellten Einrichtung zur Verlegung des Fadens 3 auf der Spule 11
und einer frei drehbaren Walze 12, an der die Spule 11 anliegt. Die Walze 12 ist auf
einem geeigneten Trägerteil 13 der Spulmaschine montiert. Bezüglich der Einrichtung
zur Verlegung des Fadens 3 wird beispielsweise auf die EP-A-1 125 878 und die EP-A-1
210 423 verwiesen.
[0019] Die Spulstation enthält ausserdem noch eine Steuereinheit 14 für die Avivageeinrichtung
4 sowie einen in Fadenlaufrichtung vor der Fadenbremse 5 angeordneten Einlaufteil
und einen nach der Fadenbremse angeordneten Auslaufteil. Da die letzteren Elemente
bekannt sind und auch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden, sind sie
nicht dargestellt.
[0020] Die in Fig. 2 dargestellte Avivage-Einrichtung 4 besteht aus einer Applikationsdüse
15 für das Auftragen von Avivage auf den Faden 3, einem einen Schrittmotor 16 und
eine Zahnradpumpe 17 enthaltenden Dosiersystem für die gesteuerte Förderung der Avivage
aus einem Vorratsbehälter 18 zur Applikationsdüse 15, und aus einem Heizelement 19.
Der Schrittmotor 16 und das Heizelement 19 sind an die Steuereinheit 14 angeschlossen
und von dieser gesteuert. Im Bereich der Applikationsdüse 2 ist ein mit der Steuereinheit
14 verbundener Temperatursensor 20 für die Messung der Temperatur der der Applikationsdüse
15 zugeführten Avivage vorgesehen. Die Applikationsdüse 15 kann seitlich neben dem
Faden angeordnet sein und die Avivage unter einem rechten oder einem spitzen Winkel
auf den Faden applizieren, oder sie kann als Ringdüse ausgebildet und vom Faden F
durchlaufen sein. Letzteres ermöglicht einen allseitigen und gleichmässigen Auftrag
von Avivage.
[0021] Die Geschwindigkeit des Fadens F wird im Maschinenterminal 6 oder in einem mit diesem
verbundenen Rechner aus Drehzahl und Durchmesser der Spule 11 berechnet und der Steuereinheit
14 zugeführt. Diese steuert den Schrittmotor 16 so, dass auf den Faden 3, unabhängig
von dessen Geschwindigkeit, die gleiche einstellbare Menge an Avivage aufgetragen
wird. Die Auftragsmenge an Avivage wird also geschwindigkeitsabhängig dosiert und
es wird auch bei Änderungen der Fadengeschwindigkeit (z.B. anderes Spulrezept, Rampen,
und dergleichen) ein konstanter Auftrag auf den Faden garantiert. Die gewünschte Auftragsmenge
ist für die einzelnen Fadenmaterialien für eine bestimmte Geschwindigkeit bekannt
und wird im Maschinenterminal oder in der Steuereinheit auf Grund der in das Maschinenterminal
6 eingegebenen Werte für das Material und die Spulgeschwindigkeit berechnet. Am Maschinenterminal
6 können beliebige Geschwindigkeits- und Fördermengenprofile spul- oder prozessabhängig
zentral für alle Spulpositionen eingegeben werden. Die Auftragsmenge wird üblicherweise
in Prozent angegeben, wobei sich die Prozentangabe auf das Gewicht des gespulten Garns
bezieht. Wenn man beispielsweise von einer Avivage-Auftragsmenge von 10% spricht,
dann bedeutet das, dass auf 100 g gespultes aviviertes Garn 10 g Avivage aufgetragen
sind. Übliche Auftragsmengen von Avivage liegen zwischen 1.5% und 12%.
[0022] Da die Steuereinheit 14 mit dem Maschinenterminal M verbunden ist, kann mit der Avivage-Einrichtung
4 auch ein vom Durchmesser der Spule 11 abhängiges Avivage-Auftragsprofil realisiert
werden. Das Maschinenterminal 6 "kennt" den aktuellen Spulendurchmesser, entweder
durch Messung mit einem Sensor oder durch Berechnung, und führt diesen Wert der Steuereinheit
14 zu, die das Dosiersystem 16, 17 entsprechend zum gewünschten Auftragsprofil steuert.
[0023] Durch das Heizelement 19 ist es möglich, zähflüssige Avivagen zu verflüssigen und
heiss aufzutragen. Das Heizelement 19 wird von der Steuereinheit 14 entsprechend angesteuert,
wobei der Temperatursensor 20 die Temperatur der Avivage misst und an die Steuereinheit
14 meldet. Bei einem Stopp der Spulstation wird über die Steuereinheit 14 auch die
Avivage-einrichtung 4 gestoppt und das Dosiersystem 16, 17 und das Heizelement werden
abgestellt.
[0024] Die Verwendung der Avivage-Einrichtung an einer Spulmaschine ist nur als beispielhaft
und nicht als einschränkend zu verstehen. Die Avivage-Einrichtung 4 kann an jeder
beliebigen Garnherstellungs-, Garnverarbeitungs- oder Garnveredelungsmaschine eingesetzt
werden.
[0025] Die besonderen Vorteile der Avivage-Einrichtung 4 mit dem Dosiersystem 16, 17 bestehen
darin, dass Variable, wie Spulgeschwindigkeit und unterschiedliche Garnmaterialien
kompensiert werden können und stets die gewünschte, gleichbleibende Avivagemenge aufgetragen
wird. Das eröffnet die Möglichkeit, nur so viel Avivage aufzutragen, wie erforderlich
ist, was zu einer deutlichen Reduktion der Verschmutzung der Maschine führt.
[0026] Ein weiterer Vorteil liegt in der Applikationsdüse 15. Da diese die Avivage direkt
auf den die Düse durchlaufenden Faden 3 aufträgt, wird auch die Verschmutzung der
Umgebung sehr stark reduziert. Ein zusätzlicher Vorteil der Avivage-Einrichtung 14
besteht in der Möglichkeit der Realisierung eines vom Durchmesser der Spule abhängigen
Avivage-Auftragsprofils, was für bestimmte Anwendungsfälle erwünscht ist.
1. Einrichtung zum Auftragen von Avivagen auf einen laufenden textilen Faden (3) oder
ein laufendes textiles Garn auf einer ein Maschinenterminal (6) aufweisenden Textilmaschine,
mit einem Behälter (18) für die Avivage und einem durch eine Applikationsdüse (15)
gebildeten Applikationsorgan für deren Auftrag, und mit einem Dosiersystem (16, 17)
für die gesteuerte Förderung des aufzutragenden Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiersystem (16, 17) eine an einen Geber für die Garngeschwindigkeit angeschlossene
Steuereinheit (14) aufweist, und dass im Maschinenterminal (6) oder in der Steuereinheit
(14) die gewünschte Auftragsmenge für die einzelnen Fadenmaterialien auf Grund der
in das Maschinenterminal (6) eingegebenen Werte für Material und Spulgeschwindigkeit
berechnet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Geber durch ein Maschinenterminal (6) oder einen Sensor für die Garngeschwindigkeit
gebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung (19) für die Ermöglichung des Auftrags von zähflüssiger Avivage
vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiersystem (16, 17) eine von einem Schrittmotor (16) antreibbare Pumpe (17)
aufweist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsdüse (15) durch eine vom Faden (3) durchlaufene, ringförmige Düse
gebildet ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (19) zwischen der Pumpe (17) und der Applikationsdüse (15) angeordnet
ist.
7. Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Auftragen von Avivagen
auf einer ein Maschinenterminal (6) aufweisenden Spulmaschine.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel des Spulmaterials am Maschinenterminal (6) das neue Spulmaterial
sowie die Spulgeschwindigkeit eingegeben und daraus die richtige Auftragsmenge berechnet
wird.
9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (14) des Dosiersystems (16, 17) der momentane Durchmesser der auf
der Spulmaschine hergestellten Spule (11) zugeführt und bei der Berechnung der Fördermenge
des aufzutragenden Mediums berücksichtigt wird.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (14) ein vom Spulendurchmesser abhängiges Auftragsprofil für die
Avivage vorgegeben wird.
1. Device for applying finishes to a running textile thread (3) or a running textile
yarn on a textile machine comprising a machine terminal (6), with a container (18)
for the finish and an application member, formed by an application nozzle (15), for
applying the finish, and with a metering system (16, 17) for the controlled delivery
of the medium which is to be applied, characterised in that the metering system (16, 17) comprises a control unit (14) connected to a transducer
for the yarn speed, and that the desired application quantity for the individual thread
materials is calculated in the machine terminal (6) or in the control unit (14) on
the basis of the values for material and winding speed which are entered into the
machine terminal (6).
2. Device according to Claim 1, characterised in that the above-mentioned transducer is formed by a machine terminal (6) or a sensor for
the yarn speed.
3. Device according to Claim 2, characterised in that a heating device (19) is provided to enable viscous finish to be applied.
4. Device according to Claim 2 or 3, characterised in that the metering system (16, 17) comprises a pump (17) which can be driven by a stepping
motor (16).
5. Device according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the application nozzle (15) is formed by an annular nozzle through which the thread
(3) runs.
6. Device according to Claims 3, 4 and 5, characterised in that the heating device (19) is disposed between the pump (17) and the application nozzle
(15).
7. Use of the device according to any one of Claims 1 to 6 for applying finishes on a
winding machine comprising a machine terminal (6).
8. Use according to Claim 7, characterised in that, when changing the winding material, the new winding material and the winding speed
are entered at the machine terminal (6) and the correct application quantity is calculated
from these.
9. Use according to Claim 7 or 8, characterised in that the instantaneous diameter of the spool (11) which is produced on the winding machine
is fed to the control unit (14) of the metering system (16, 17) and taken into account
when calculating the delivery quantity of the medium which is to be applied.
10. Use according to Claim 9, characterised in that an application profile, which is dependent on the spool diameter, for the finish
is predetermined for the control unit (14).
1. Dispositif d'application d'avivages à un fil (3) textile en déplacement ou à un filé
textile en déplacement sur une machine textile ayant un terminal (6) de machine, comprenant
une cuve (18) pour l'avivage et un organe d'application formé par une buse (15) d'application
pour son dépôt, et comprenant un système (16, 17) d'addition dosée pour le transport
commandé du milieu à déposer, caractérisé en ce que le système (16, 17) d'addition dosée a une unité (14) de commande raccordée à un
indicateur de la vitesse du filé et en ce qu'il est calculé, dans le terminal (6) de la machine ou dans l'unité (14) de commande,
la quantité de dépôt souhaité pour les diverses matières de fil sur la base des valeurs
pour la matière et pour la vitesse de bobinage entrées dans le terminal (6) de machine.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'indicateur mentionné est formé par un terminal (6) de machine ou par un capteur
de la vitesse du filé.
3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif (19) de chauffage pour permettre l'application d'avivage
visqueux.
4. Dispositif suivant les revendications 2 ou 3,
caractérisé en ce que le système (16, 17) d'addition dosée a une pompe (17) qui peut être entraînée par
un moteur (17) pas à pas.
5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la buse (15) d'application est formée par une buse annulaire dans laquelle passe
du fil (3).
6. Dispositif suivant les revendications 3, 4 et 5,caractérisé en ce que dispositif (19) de chauffage est disposé entre la pompe (17) et la buse (15) d'application.
7. Utilisation du dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, pour appliquer des
avivages sur une machine à bobiner ayant un terminal (6) de machine.
8. Utilisation suivant la revendication 7, caractérisé en ce que, lors d'un changement de la matière à bobiner, il est entré sur le terminal (6) de
machine, la nouvelle matière à bobiner ainsi que la vitesse de bobinage et il en est
calculé la quantité correcte à déposer.
9. Utilisation suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il est envoyé à l'unité (14) de commande du système (16, 17) d'addition dosée, le
diamètre instantané de la bobine (11) produite sur la machine à bobiner et il en est
tenu compte dans le calcul de la quantité à transporter du milieu à déposer.
10. Utilisation suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prescrit à l'unité (14) de commande un profil de dépôt de l'avivage, qui dépend
du diamètre de la bobine.
