Verfahren zum Anlegen eines mit konstanter geschwindigkeit angelieferten Fadens an eine Spulhülse

Abstract

 Ein Faden (6), der mit konstanter Geschwindigkeit angelie­fert wird, wird zunächst in Umfangskontakt mit der Spulhülse (7) gebracht. Dabei hat die Spulhülse im Bereich des Umfangskontaktes dieselbe Bewegungsrichtung wie der Faden. Sodann wird die Fadenspannung des Fadens zwischen der Spul­hülse (7) und der Abzugeinrichtung, z.B. Saugpistole (26) stark vermindert. Dadurch legen sich Teile des Fadens über den Umfang der Spulhülse, so daß sie von dem anlaufenden Faden überwickelt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Verfahren ist durch die DE-PS 32 11 603 bekannt.

[0002] Wenn das Fangen des Fadens an der Leerhülse einer Spulspin­del bei Gleichlauf von Faden und Oberflächengeschwindigkeit der Leerhülse bewirkt werden soll, sind besondere Einrich­tungen insbesondere an der Leerhülse erforderlich, um die Fangwirkung zu verbessern und zu einer für den praktischen Betrieb akzeptablen Fangsicherheit, die mehr als 99% betra­gen muß, zu gelangen. Aus diesem Grund wird in der US-PS 4,099,679 vorgeschlagen, daß die übliche Umfangsnut der Leerhülse mit einer Quernut ausgestattet wird. Im allgemeinen besteht jedoch die Vorstellung - vgl. insbeson­dere DE-OS 25 24 415 -daß eine größere Fangsicherheit dadurch erreicht werden kann, daß Faden und Oberfläche der Leerhülse gegenläufig sind.

[0003] Beim Spinnen von Chemiefasern hat sich jedoch herausge­stellt, daß bei Fadengeschwindigkeiten von mehr als 4.000 m/min die Fangsicherheit dieses Verfahrens selbst bei sehr geübten Bedienungsleuten dramatisch in einer Weise abfällt, die vermuten läßt, daß dieses Verfahren nicht ver­bessert werden kann, sondern für diese hohen Fadengeschwin­digkeiten technisch unbrauchbar ist.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen zum Anlegen von Chemiefasern an die Leerhülse der Aufspul­einrichtungen bei hohen Fadengeschwindigkeiten.

[0005] Dabei geht die Erfindung nur scheinbar von dem oben be­schriebenen, bekannten Verfahren aus, bei dem Faden und Oberfläche der Leerhülse im Gleichlauf oder Gegenlauf mit­einander in Berührung gebracht und der Faden in einer Fang­nut der Leerhülse, also durch Aufbringung von kraft- und formschlüssigen Kräften, an der Leerhülse festgeklemmt wird. Die Erfindung wendet sich von der Vorstellung ab, daß diese Klemmkräfte zur Erhöhung der Fangsicherheit ausrei­chend groß gemacht werden müssen und können.

[0006] Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Anspruch 1. Die Ansprüche 2 bis 5 geben vorteilhafte Verfahrensweisen an, um die Fadenspannung bzw. Fadengeschwindigkeit des Fadens zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung zu vermindern.

[0007] Anspruch 5 schafft für verlustlos arbeitende Aufspulmaschi­nen, bei denen zwei Spulspindeln abwechselnd in Aufspul­betrieb gebracht werden, ein Anlegverfahren, das nur einen äußerst geringen apparativen Aufwand erfordert, dabei jedoch auch bei höchsten Fadengeschwindigkeiten absolute Fang­sicherheit und damit einen verlustlosen Betrieb gewähr­leistet.

[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­beispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 die Folgen der Verfahrensschritte anhand eines schematisch im Querschnitt und in der Ansicht gezeigten Ausführungsbeispiels einer Aufspul­vorrichtung;

Fig. 4, 5 zwei Verfahrensstufen zum Anlegen eines Fadens an eine Leerhülse;

Fig. 6A, 6B Ausführungen einer Fadenbremse;

Fig. 7 eine Modifizierung der Verfahrensstufe nach Fig. 5.

[0009] Die Aufspulvorrichtung besteht aus der Changiervorrichtung 1 mit Kehrgewindewelle 2 und Changierfadenführer 3. Der Changierfadenführer 3 wird in den Nuten 4 der Kehrgewinde­welle hin- und her und in der Geradführung 5 geradgeführt. Durch den Changierfadenführer 3 wird der Faden 6 auf der Hülse 7 zu einer Kreuzspule 8 verlegt. Die Hülse 7 ist auf der Spulspindel 9.1 fest aufgespannt. Die Spulspindel 9.1 wird mit Drehrichtung 10 in nicht dargestellter Weise ange­trieben. Während des Aufwickelvorganges befindet sich die zweite Spulspindel 9.2 mit darauf aufgespannter Hülse 7 in Warteposition. Ebenso befindet sich der Hilfsfadenführer 11, welcher an späterer Stelle noch beschrieben wird, noch in Warteposition.

[0010] Nach oder kurz vor Beendigung des Aufspulvorganges, d.h. wenn die Spule 8 fast voll ist, wird die Spulspindel 9.1 von der Changiereinrichtung mit Bewegungsrichtung 12 weggefah­ren. Synchron dazu wird die Spulspindel 9.2 mit einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben und mit aufgespannter Leerhülse 7 in Richtung des Pfeils 14 in die Ebene des Fadenlaufs in den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Endzu­stand bewegt. Hierzu sind die beiden Spulspindeln 9.1 und 9.2 in einem Träger 18 gelagert, der um Drehachse 19 drehbar ist. Dabei wird der Faden weiterhin durch Changierfaden­führer 3 hin- und hergeführt und daher auf der Kreuzspule der Spule 2 verlegt.

[0011] Nunmehr wird der Hilfsfadenführer 11 in die Fadenlaufebene des Fadenlaufs 6 geklappt. Der Faden läuft auf die Schräge 54 des Hilfsfadenführers 11 und wird hierdurch aus dem Changierfadenführer 3 herausgehoben und im Fadenführungs­schlitz 56 gefangen. Durch Bewegung des Hilfsfadenführers in Richtung des Pfeiles 16 - wie in Fig. 3 dargestellt - wird der Faden aus dem Bereich der Spulenlänge H herausgebracht, und zwar bis in die Normalebene des in jeder Hülse 7 ange­brachten Fangschlitzes 17. Bei dieser Axialbewegung fällt der Faden, der bis dahin noch immer auf der vollen Kreuz­spule 8 auf dem Spannfutter 9.1 aufgespult worden ist, von der Kreuzspule herunter, so daß er nunmehr lediglich auf der Hülse 7 des Spannfutters 9.1 aufgespult wird.

[0012] Im Gegensatz zu dem zitierten, bekannten Verfahren wird also der Faden beim Anlegen bewußt von der vollen Spule 8 herun­tergeworfen. Dadurch wird die Aufwickelgeschwindigkeit des Fadens entsprechend dem Durchmesserverhältnis zwischen der Hülse 7 und der vollen Spulle 8 herabgemindert. Gleichzeitig wird die Umschlingung an der Leerhülse und daher auch die Mitnahme durch die Leerhülse vergrößert. Zur Vergrößerung der Mitnahme kann es auch zweckmäßig sein, an der Leerhülse eine Fadenfangkerbe 17 vorzusehen. Die Fadenfangkerbe übt auch seitliche Klemmkräfte auf den Faden aus. Alle diese Ereignisse und Maßnahmen tragen dazu bei, daß der Faden zwischen der Spulspindel 9.2 mit der Leerhülse und der Spul­spindel 9.1 verschlappt. Da der Faden jedoch - wie sich aus dem Querschnitt der Fig. 3 ergibt - die Leerhülse 7 auf dem Spannfutter 9.2 bereits mit einem beträchtlichen Umschlin­gungswinkel umschlingt und die Spulspindel 9.2 schneller läuft als die Spulspindel 9.1, bildet der Faden nunmehr einen Wickler auf der Leerhülse 7. Er wird dadurch von der Leerhülse 7, deren Oberflächengeschwindigkeit nach Betrag und Richtung gleich der Fadengeschwindigkeit ist, mitgenom­men. Dadurch zerreißt der Faden zwischen der Spulspindel 9.1 und 9.2 da zwar die Oberflächengeschwindigkeit der Kreuz­spule 8 gleich der Fadengeschwindigkeit ist, nicht jedoch die Oberflächengeschwindigkeit der Hülse 7 auf Spulspindel 9.1, auf der der Faden nunmehr aufgewickelt wird.

[0013] Es sei bemerkt, daß bei dem beschriebenen Verfahren der Faden zwar auf der Leerhülse der Spulspindel 9.2 auch in einem Fangschlitz 17 abgelegt worden ist. Hierdurch wird die Wicklerbildung gefördert. Das kann insbesondere bei niedri­geren Geschwindigkeiten zwischen 3.000 und 5.000 m/min Fadengeschwindigkeit zweckmäßig sein. Bei einer Steigerung der Fadengeschwindigkeit wächst andererseits auch die Neigung zur Wicklerbildung so stark, daß ab einer zu bestim­menden Grenze auf die Fadenfangnut verzichtet werden kann. Diese Grenze ist - wie gesagt - abhängig von der Fadenge­schwindigkeit. Sie wird jedoch auch bestimmt durch den Umfang der Leerhülse sowie die Fadenbeschaffenheit. Insbe­sondere neigen Chemiefäden, die aus einer sehr großen Anzahl von Einzelfilamenten sehr geringen Filamenttiters bestehen, stärker zur Wicklerbildung als Chemiefäden mit nur wenigen dicken Einzelfilamenten.

[0014] Auf einen ganz besonderen Vorteil dieses Verfahrens sei noch hingewiesen: Bei allen verlustlos arbeitenden Aufspulmaschi­nen, bei denen der Faden abwechselnd auf zwei Spulspindeln aufgespult wird, besteht das Problem, daß der von der vollen Spule abgerissene Faden von der auslaufenden vollen Spule noch herumgeschleudert wird und dabei an die neuzubildende Spule schlägt. Das führt zur Beschädigung der zu bildenden neuen Spule oder sogar zur Unterbrechung des Spulprozesses durch das herumgeschleuderte Fadenende. Dieser Nachteil wird hier vermieden, da das abgerissene Fadenende sich auf dem sehr geringen Durchmesser der Leerhülse befindet und daher über die Oberfläche der vollen Kreuzspule 8 nicht hinaus­ragt.

[0015] Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Aufspulmaschine, die nur eine Spulspindel 9 aufweist.

[0016] Der Faden wird von dem Kopffadenführer 21, der die Spitze des Changierdreiecks bildet, zu der Changiereinrichtung 1 geleitet. Die Changiereinrichtung 1 besteht aus zwei gegen­sinnig rotierenden Flügeln 37 und 38 sowie einem Leitlineal 39. Eine derartige Changiereinrichtung ist z.B. in der DE- 35 16 475 dargestellt. Unterhalb der Changiereinrichtung 1 befindet sich der Hilfsfadenführer 11, der im wesentlichen der Ausführung nach dem Ausführungsbeispiel zu den Fig. 1 bis 3 entspricht. Die auf der Spulspindel 9 und der darauf aufgespannten Leerhülse 7 gebildete Spule wird im Betrieb durch die Kontaktwalze bzw. Treibwalze 20 an ihrem Umfang angetrieben. Es ist ferner ein nicht gezeigter Achsantriebs­motor vorgesehen, durch den die Spulspindel 9 direkt ange­trieben wird. Weiterhin besitzt die Aufspulmaschine einen Schwenkarm 32, der um Schwenkachse 33 verschwenkbar ist und an seiner anderen freien Seite einen Anlegfadenführer 34 (Bremsfadenführer) trägt. Die Schwenkachse liegt parallel zu der Spulspindel. Zusätzlich zu seiner Schwenkbewegung kann der Schwenkarm 32 eine Axialbewegung parallel zur Spul­spindel 9 ausführen.

[0017] In Fig. 4 ist der Spulenwechsel, und zwar das Anlegen eines neuen Fadens an die Leerhülse 7 gezeigt. Die Spulspindel 9 befindet sich in einer Wechselstellung, in der sie nicht in Kontakt mit der Kontaktwalze 20 ist. Die Spulspindel wird durch ihren Achsantriebsmotor angetrieben. Der Faden ist hinter dem Kopffadenführer 21 durch den Hilfsfadenführer 11 aus der Changiereinrichtung 1 herausgehoben, so daß er nicht hin- und herbewegt wird. Der Faden ist von der (nicht darge­stellten) vollen Spule getrennt und wird durch die Saug­pistole 31 abgezogen. Er ist dabei so geführt, daß seine Bewegungsrichtung übereinstimmt mit der Bewegungsrichtung der Leerhülse in dem Bereich, in dem der Faden mit der Leer­hülse Kontakt hat. Dabei sind der Kopffadenführer 21 sowie der Hilfsfadenführer 11, der Bremsfadenführer mit Lauffrille 35 (Fig. 6) und auch die Fadensaugpistole 26 axial so posi­tioniert, daß der Faden im Endbereich der Leerhülse 7 läuft. In diesem Endbereich kann sich auch ein Fadenanleg­schlitz in der Leerhülse befinden.

[0018] Nunmehr wird - wie in Fig. 5 dargestellt - der Schwenkarm mit der angezeigten Bewegungsrichtung verschwenkt. Dabei umfährt der Bremsfadenführer 34 die Leerhülse 7 zwischen der Spulspindel 9 und der Saugpistole 26. Dadurch vergrößert sich der Umschlingungswinkel sowohl an der Leerhülse als auch an dem Bremsfadenführer 34. Bereits durch diese größere Umschlingung wird der Faden einerseits von der Spulspindel 9 bzw. Leerhülse 7 mit vermindertem Schlupf mitgenommen und andererseits an dem Bremsfadenführer 34 abgebremst. Das führt dazu, daß der Faden zwischen der Leerhülse 7 und dem Bremsfadenführer 34 verschlappt und dadurch einen Wickler bildet.

[0019] Durch andersartige Ausgestaltung und Anlage des Schwenk­punktes 33 mit Schwenkarm 32 sowie Schwenkfadenführer 34 läßt sich - wie Fig. 7 zeigt - ein Umschlingungswinkel des Fadens an der Leerhülse 7 von ca. 270° oder mehr erreichen. Dabei wird die Fadenabsaugpistole 26 so gehalten, daß der Faden ohne Berührung der Leerhülse 7 zwischen dem Brems­fadenführer 34 und der Absaugpistole 26 geführt ist. Diese starke Umschlingung der Leerhülse hat eine ebenfalls große Umschlingung und Bremswirkung des Fadens an den Bremsfaden­führer 34 zur Folge. Außerdem befindet sich der Faden bereits sehr nahe an dem Fadenstück, das der Leerhülse 7 zuläuft. Wenn nunmehr der Faden zwischen der Leerhülse 7 und dem Bremsfadenführer 34 verschlappt, so besteht die große Wahrscheinlichkeit, daß das verschlappende Fadenstück 13, das die Neigung hat, sich an die Leerhülse anzulegen, unter den ankommenden Faden gewickelt wird. Dies ist der typische Vorgang der Wicklerbildung, der hier zum sicheren Fangen des Fadens an der Leerhülse 7 ausgenutzt wird.

[0020] Um die Bremswirkung des Bremsfadenführers 34 noch zu erhöhen, besitzt der Bremsfadenführer eine Fadenlaufrille 35 mit unterschiedlichen Reibeigenschaften. In einem Umfangs­bereich mit einem relativ kleinen Zentriwinkel besitzt die Fadenlaufrille eine geringe Reibung. In diesem Umfangsbe­reich 31 liegt der Faden an, solange er den Bremsfadenführer nur mit geringem Winkel umschlingt. Dabei ist der Umfangsbe­reich 31 so angeordnet, daß er bei der Schwenkbewegung des Schwenkarmes 32 zuerst in Kontakt mit dem Faden gerät. An dem Umfangsbereich 31 schließt sich eine Schneidkerbe 36 an. Diese Schneidkerbe ist sichelförmig ausgebildet und erstreckt sich mit zunehmender und sodann weider abnehmender Tiefe von dem einen Ende des Umfangsbereiches 31 bis zum anderen. Die Schneidkerbe 36 erstreckt sich mithin über einen Zentriwinkel, in den der Faden gerät, wenn der Schwenkarm 32 und der Bremsfadenführer 34 die in Fig. 5 dargestellte, äußerste Schwenklage erreichen. Dadurch, daß der Faden in die Schneidkerbe einläuft, wird eine sehr starke, seitliche Bremskraft auf ihn ausgeübt, die je nach Ausgestaltung der Schneidkerbe so weit gehen kann, daß der Faden abreißt bzw. zerschnitten wird.

[0021] Hierdurch wird das Verschlappen des Fadens zwischen dem Schwenkfadenführer 34 und der Leerhülse 7 noch gefördert, so daß es sicher zu der beabsichtigten Wicklerbildung an der Leerhülse kommt. Die Verschlappung kann auch dadurch noch gefördert werden, daß die Leerhülse einen Fadenfangschlitz auf ihrem Umfang aufweist. Wenn der Kopffadenführer 21, der Hilfsfadenführer 11, die Laufrille 35 an Bremsfadenführer 34 sowie die Saugpistole 26 so axial positioniert sind, daß der Faden in die Fadenfangkerbe der Leerhülse läuft, so übt die Fadenfangkerbe eine seitliche Klemmkraft auf den Faden aus. Dadurch wird der Faden bei zunehmender Umschlingung der Leerhülse 7 sehr stark und fast formschlüssig gefördert, so daß auf der Leerhülse 7 kein Schlupf mehr besteht. Dadurch wird die Zugkraft, die die Leerhülse 7 auf den Faden ausübt, verstärkt und die Zugkraft zwischen Schwenkfadenführer 34 und Leerhülse 7 dementsprechend vermindert.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

[0022] 1 Changiereinrichtung
2 Kehrgewindewelle
3 Changierfadenführer
4 Nuten
5 Geradführung
6 Faden
7 Hülse
7.2 Leerhülse
8 Kreuzspule
8.1 Vollspule
9.1 Spulspindel
9.2 Spulspindel
10 Drehrichtung
11 Hilfsfadenführer
12 translatorische Bewegungsrichtung (Pfeil) der Spulspindel 9.1
13 Fadenstück
14 translatorische Bewegungsrichtung (Pfeil) der Spulspindel 9.2
15 translatorische Bewegungsrichtung (Pfeil) der Spulspindel
16 Bewegungsrichtung des Hilfsfadenführers
17 Fangschlitz
18 Träger
19 Drehachse
20 Kontaktwalze
21 ortsfester Fadenführer
22 Richtung, Pfeil
23 Aushebblech
24 Bewegungsrichtung
25 Fangkerbe
26 Absaugeinrichtung, Saugpistole
27 Schere
28 Bewegungsrichtung Fadenführer 21
29 Axialbewegung
30 Schwenkbewegung
31 Umfangsbereich
32 Schwenkarm
33 Schwenkpunkt
34 Schwenkfadenführer
35 Fadenlaufrille
36 Schneidkerbe
37 Flügel, Mitnehmerarm
38 Flügel, Mitnehmerarm
39 Leitlineal
40 Getriebegehäuse
41
42 Rotor
43 Rotor
44
45 Mittelpunkt
46 Mittelpunkt
47 Drehrichtung
48 Drehrichtung
49
50
51
52
53
54 Anlaufebene, Anlaufschräge, Schräge
55 Abbindewulst
56 Fadenführungsschlitz
57 Fadenlaufebene
58 Grund des Fadenführungsschlitzes

Ansprüche

1. Verfahren
zum Anlegen eines mit konstanter Geschwindigkeit ange­lieferten Fadens an eine Spulhülse, die auf einer rotierenden Spulspindel aufgespannt ist, bei dem der angelieferte Faden durch eine Abzugeinrichtung abgezogen und derart in Umfangskontakt mit einem Teilumfang der Spulhülse gebracht wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Spulhülse auf dem berührten Teilumfang und die Fadengeschwindigkeit gleichgerichtet sind, und daß der Faden von der Spulhülse gefangen und zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung durchtrennt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
nachdem der faden (6) in Umfangskontakt mit der Spul­hülse (7) gebracht worden ist, die Fadenspannung bzw. Radengeschindigkeit des Fadens zwischen Spulhülse bzw. Fadengeschwindigkeit des Fadens zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung (Saugpistole 26, Spulspindel 9.2 mit Vollspule 8) derart vermindert wird,
daß der Faden auf der Spulhülse (7) einen Wickler bildet und dadurch gefangen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fadenspannung bzw. Fadengeschwindigkeit dadurch herabgesetzt wird, daß die Abzugkraft der Abzugeinrich­tung derart herabgesetzt wird, daß der Faden ver­schlappt.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung der Einwirkung einer Fadenbremse (35, 36) unterworfen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung derart umgelenkt wird (Bremsfadenführer 34), daß er durch die Umlenkreibung abgebremst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung derart umgelenkt wird, daß der Faden zunächst die Spulhülse mit einem Umschlingungswinkel von mehr als 180°, vorzugs­weise mehr als 270°, umschlingt und sodann umgelenkt und ohne Berührung der Spulhülse zu der Abzugeinrichtung geführt wir.

6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden abwechselnd auf eine von zwei Spulspindeln (9.1, 9.2) aufgewickelt wird, welche Spulspindeln abwechselnd in eine vorgegebene Betriebsstellung gefahren werden,
daß zum Umwechseln des Fadens von der Spulspindel mit der vollen Spule (8) auf die Spulspindel (9.2) mit der leeren Spulhülse (7) die letztgenannte Spulspindel in eine Anlegposition gebracht wird, wobei die Anlegposi­tion - in Fadenlaufrichtung - im wesentlichen vor der Spulspindel mit der vollen Spule und auf derselben Seite des Fadens derart liegt, daß die gemeinsame Axialebene der beiden Spulspindeln vom Fadenlauf nicht durchstoßen wird,
daß der Faden aus der Changiereinrichtung (1) herausge­hoben wird,
daß der Faden zwischen der Spulspindel (9.2) mit Leer­hülse (7) und der Spulspindel mit Vollspule (8) derart zu einer Schleife ausgezogen wird, daß er die Leerhülse (7) auf einem Teilumfang umschlingt,
daß der Faden zwischen der Leerhülse (7) und der vollen Spule (8) axial derart geführt wird, daß der Faden von der vollen Spule abfällt und auf der Spulhülse (7.1) der vollen Spule (8) aufgewickelt wird.

Zeichnung