(19)
(11) EP 1 405 938 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
12.07.2006  Patentblatt  2006/28

(21) Anmeldenummer: 02022501.7

(22) Anmeldetag:  05.10.2002
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
D01H 13/30(2006.01)
D06B 3/04(2006.01)

(54)

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


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
07.04.2004  Patentblatt  2004/15

(73) Patentinhaber: Schärer Schweiter Mettler AG
8812 Horgen (CH)

(72) Erfinder:
  • Schaad, Marc
    5600 Lenzburg (CH)

(74) Vertreter: Dittrich, Horst et al
Postfach
8625 Gossau ZH
8625 Gossau ZH (CH)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 2 261 356
DE-C- 4 333 716
DE-A- 19 817 418
US-B1- 6 258 406
   
       
    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).


    Beschreibung


    [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.


    Ansprüche

    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.
     


    Claims

    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).
     


    Revendications

    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.
     




    Zeichnung