Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines Fadens nach dem Zentrifugenspinnverfahren

Abstract

 Zur Verbesserung des Zentrifugenspinnens erfolgt der Aufbau des Kuchens (9) an der Innenwand (8) der Spinnzentrifuge (7) in Lagen, die mit zunehmender Kuchendicke einander an ihren Enden jeweils überdecken, indem ausgehend von einem Anfangshub eines die Ablage des Fadens (2) in die Spinnzentrifuge (7) bewerkstelligenden Fadenführers dessen Hub mit wachsender Kuchendicke erhöht wird. Die Hubvergrößerung je Lage kann eine bestimmte Anzahl von Fadenstärken, beispielsweise drei Fadenstärken, betragen. Die letzte Lage des Kuchens (9) wird vorteilhaft an der Innenwand (8) der Spinnzentrifuge (7), beispielsweise an der Stelle (25) beendet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines Fadens nach dem Zentrifugenspinnverfahren, bei dem der Faden als Kuchen an der Innenwand einer Spinnzentrifuge abgelegt und anschließend auf eine in die Spinnzentrifuge eingeführte Hülse umgespult wird.

[0002] Durch die US-PS 3 205 645 ist es bekannt, den Faden lagenweise an der Innenwand der Spinnzentrifuge abzulegen und dabei den Fadenführer so zu bewegen, daß er bei gleichbleibender Changierbreite immer tiefer in die Spinnzentrifuge hineinwandert.

[0003] Durch die IT-PS 579 647 ist es bekannt, den Spinnkuchen von unten nach oben fortschreitend aufzubauen, wie es vom Ringspinnen her bekannt ist.

[0004] Nach der CH-PS 279 248 werden die Fadenwindungen mit Hilfe eines Fadenführers regelmäßig an der Innenwand der Spinnzentrifuge entlang verteilt.

[0005] Mit den bekannten Einrichtungen wird beim Umspulen auf die eingeführte Hülse entweder eine Kopswicklung oder eine Ballonwicklung auf der Hülse erzeugt. Das Beheben eines Fadenbruchs sowohl beim Spinnen, als auch beim Umspulen ist sehr schwierig zu bewerkstelligen.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Umspulen auf eine Hülse eine Flyerwicklung zu bilden und zugleich die Aufnahme des Fadenendes vom Spinnkuchen anläßlich des Behebens eines Fadenbruchs zu erleichtern.

[0007] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Aufbau des Kuchens an der Innenwand der Spinnzentrifuge in Lagen erfolgt, die mit zunehmender Kuchendicke einander an ihren Enden jeweils überdecken, indem ausgehend von einem Anfangshub eines die Ablage des Fadens in der Spinnzentrifuge bewerkstelligenden Fadenführers dessen Hub mit wachsender Kuchendicke erhöht wird. Beim Umspulen ergibt sich dann automatisch eine Flyerwicklung mit lagenweisem Aufbau, bei der mit wachsender Wicklungsdicke die Lagenlänge abnimmt. Bei Fadenbruch ist das Fadenende leicht aufzufinden, weil es sich stets in der äußersten Lage des Kuchens befinden muß, und weil die äußerste Lage alle übrigen Lagen überdeckt.

[0008] Der Hub des Fadenführers wird vorteilhaft derartig verlagert, daß die Hubvergrößerung je Lage mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Fadenstärken beträgt. Damit soll insbesondere gewährleistet sein, daß untenliegenden Lagen sicher überdeckt werden und die Flanken des Kuchens nicht zu steil ausfallen.

[0009] Die letzte Lage des Kuchens wird vorteilhaft an der Innenwand der Spinnzentrifuge beendet. Von dort aus erfolgt dann beim Umwickeln der Übergang des Fadens auf die Hülse der Spule.

[0010] Eine zum Ausführen des Verfahrens geeignete, neue und erfinderische Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Ablage des Fadens in die Spinnzentrifuge ein an eine automatische Steuervorrichtung angeschlossener Fadenführer vorgesehen ist, und daß die Steuervorrichtung derartig angeordnet, eingerichtet und/oder programmiert oder geregelt ist, daß der Fadenführer in Achsrichtung der Spinnturbine changierende Hubbewegungen ausführt, deren Hublänge mit wachsender Kuchendicke zunimmt.

[0011] Vorteilhaft ist der Fadenführer und/oder seine Steuervorrichtung derartig angeordnet, eingerichtet und/oder programmiert oder geregelt, daß ausgehend von einer Anfangshublänge die Steigerung der Hublänge nach beiden Seiten der Anfangshublänge erfolgt, und zwar entweder jeweils gleichzeitig oder von Hublängenänderung zu Hublängenänderung abwechselnd zu der einen und zu der anderen Seite der Anfangshublänge.

[0012] Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung von vielen möglichen ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Anhand dieses Ausführungsbeispiels wird die Erfindung noch näher beschrieben und erläutert.

Fig. 1

zeigt, teilweise im Schnitt, eine erfindungsgemäße Einrichtung.

Fig. 2

zeigt die Ansicht einer Hülse, auf der beim Umspulen die Flyerwicklung gebildet wird.

Fig. 3

zeigt den schematischen Kuchenaufbau, der sich ergibt, wenn von Lage zu Lage fortschreitend die Changierlänge um drei Fadenstärken erhöht wird.

[0014] Nach Fig. 1 besitzt die Einrichtung 1 zum Herstellen eines Fadens 2 unter anderem ein Streckwerk 3, in dem Vorgarn oder Faserlunte 4 zu einem Faserbändchen 5 verstreckt wird. Durch einen rohrförmigen Fadenführer 6 hindurch gelangt das Faserbändchen 5 in eine topfartige Spinnturbine 7, auf deren Innenwand 8 das zu einem Faden 2 gedrehte Faserbändchen 5 als ein Kuchen 9 abgelegt wird.

[0015] Der Aufbau des Kuchens 9 erfolgt in einzelnen Lagen, die mit zunehmender Kuchendicke einander an ihren Enden jeweils überdecken. Fig. 1 zeigt im Schnitt, daß beispielsweise die äußerste Lage 10 alle übrigen Lagen überdeckt. Entsprechend überdeckt die unmittelbar unter der Lage 10 liegende Lage alle übrigen Lagen und so weiter.

[0016] Ein Maschinengestell 11 trägt einen Motor 12 und den beispielsweise hydraulischen Stellzylinder 13 einer Steuervorrichtung 14. Die Kolbenstange 15 des Stellzylinders 13 trägt eine Fadenführerbank 16. An der Fadenführerbank 16 sind der Fadenführer 6 und gegebenenfalls noch weitere Fadenführer anderer Spinneinrichtungen befestigt.

[0017] Die hohle Welle 17 des Elektromotors 12 ist mit der Spinnturbine 7 verbunden.

[0018] Während der Motor 12 die Spinnturbine 7 dreht, macht der Fadenführer 6 die Drehbewegung nicht mit. Er ist in der hohlen Welle 17 beziehungsweise in der zentral durchbohrten Spinnturbine 7 entweder durch Gleitlagerung, Wälzlagerung oder auch ohne direkten Kontakt so gelagert beziehungsweise geführt, daß er durch Auf- und Niederbewegen der Fadenführerbank 16 in vertikaler Richtung bewegt werden kann.

[0019] Bei der Steuervorrichtung 14 handelt es sich um eine automatisch beispielsweise nach dem Diagramm 18 arbeitende Steuervorrichtung prinzipiell herkömmlicher Art, die derartig eingerichtet und/oder mit Hilfe von Sollwertgebern 19, 20, 21 programmiert oder geregelt ist, daß der Fadenführer 6 in Achsrichtung der Spinnturbine 7 beispielsweise nach Diagramm 18 changierende Hubbewegungen ausführt, deren Hublänge zeitabhängig und damit auch mit anwachsender Kuchendicke zunimmt. Das Diagramm 18 zeigt, daß die Hublänge h, ausgehend von einer Anfangshublänge, den Grenzkurven 22 und 23 entsprechend, nach beiden Seiten der Anfangshublänge zunimmt, und zwar etwa symmetrisch zur Mittellinie m mit wachsender Spinnzeit t.

[0020] Außerdem ist die Steuervorrichtung 14 derartig eingerichtet und/oder programmiert oder geregelt, daß die Geschwindigkeit der Hubbewegung des Fadenführers 6 in Abhängigkeit von der am Sollwertgeber 19 einstellbaren Fadenstärke und zugleich in Abhängigkeit von der am Sollwertgeber 20 einstellbaren Fadenablagegeschwindigkeit beziehungsweise Turbinendrehzahl erfolgt. Die Geschwindigkeit der Hubbewegung kann daher so eingerichtet werden, daß sich Fadenlagen nach Fig. 3 aufbauen, bei denen Faden neben Faden liegt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 3 wird der Hub derartig von Lage zu Lage erhöht, daß die Hubvergrößerung je Lage drei Fadenstärken beträgt. Nach Fig. 3 liegt der Anfang der ersten Lage bei 24 und das Ende der letzten beziehungsweise obersten Lage bei 25. Die über der ersten Lage liegenden weiteren Lagen sind jeweils abgetreppt, wobei sich in der Praxis die Abtreppungen allerdings verschleifen und optisch nicht so deutlich oder gar nicht sichtbar sind, zumal Textilfäden im allgemeinen wesentlich dünner sind, als es Fig. 3 stark vergrößert an einem einfachen Wicklungsaufbau zeigt.

[0021] Am Sollwertgeber 21 kann beispielsweise die gewünschte Anzahl der Lagen, gleichbedeutend mit der gewünschten Anzahl der Hubbewegungen eingestellt werden. Danach bleibt die Mündung 26 des Fadenführers 6 dann in einer Endposition stehen.

[0022] Nach Fig. 3 sind sieben Lagen durch sieben Changierbewegungen des Fadenführers 6 aufgebaut worden.

[0023] Vor der Bildung des Kuchens 9 dreht der Motor 12 bereits die Spinnturbine 7. Die Mündung 26 des Fadenführers 6 wird durch entsprechendes Bewegen der Fadenführung 16 zunächst in die Startposition gebracht. Das aus dem Fadenführer 6 herausragende Ende des Fadens 2 wird nach Einschalten des Streckwerks 3 in herkömmlicher Weise gegen die Innenwand 8 der Spinnturbine 7 (Fig. 3) gebracht, und zwar an der Stelle 24. Dann bewegt sich die Mündung 26, durch die Steuervorrichtung 14 automatisch gesteuert, zunächst nach unten, bis die unterste Lage fertiggestellt ist. Diese Lage liegt symmetrisch zur Mittellinie m. Daraufhin bewegt sich der Fadenführer 6 ohne Aufenthalt nach oben, bis sich die Mündung 26 in einer Höhenlage befindet, die um drei Fadenstärken über den Anfang 24 der ersten Lage hinausgeht. Danach bewegt sich die Mündung 26 wieder nach unten, und zwar so weit, bis sie in eine Höhenlage kommt, die drei Fadenstärken unterhalb des unteren Endes der ersten Lage liegt. Nach diesem Schema wird weiterverfahren, bis die Wicklung beziehungsweise der Kuchen 9 fertiggestellt ist. Das Streckwerk 3 wird nun stillgesetzt und der Fadenführer 6 gegebenenfalls in die obere Endlage gefahren. Von Hand oder durch eine automatische Einrichtung wird eine Hülse 27 zentral in die Spinnturbine 7 eingebracht. Der Faden 2 legt sich an die Oberfläche der Hülse 27 an beziehungsweise wird an die Hülse gebracht, worauf sofort automatisch bei laufender Spinnturbine das Abwickeln des Fadens vom Kuchen 9 auf die Hülse 27 beginnt. Auf der Hülse 27 bildet sich eine Wicklung nach Art einer Flyerspule, bei der alle Lagen konzentrisch liegen und bei der jede neu gebildete Lage kürzer ist als die vorherige. Die Hüllkurve der Flyerwicklung ist in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt und mit 28 bezeichnet.

[0024] Die mit der Wicklung 28 versehene Hülse 27 wird anschließend aus der Spinnturbine 7 entfernt und nun kann der Fadenführer 6 wieder in seine Startposition bewegt werden, worauf sich das Bilden des Kuchens 9 wiederholt. Zu Beginn wird jedesmal das Streckwerk 3 gestartet.

[0025] Wenn das Bilden jeder folgenden Lage nach Fig. 3 um eine bestimmte Zeitspanne länger dauert als das Bilden der vorhergehenden Lage, haben die Grenzkurven 22 und 23 des Diagramms 18 einen geraden Verlauf. Es ist jedoch auch ein anderer Wicklungsaufbau denkbar, bei dem die Grenzkurven einen gekrümmten Verlauf haben, falls beispielsweise der Kuchen 9 entweder konkave oder konvexe Endabschnitte erhalten soll. Hierzu wird dann der in Fig. 3 angedeutete Wicklungsaufbau modifiziert.

[0026] Die Fadenführerbank 16 kann alternativ über die ganze Maschinenseite einer Spinnmaschine gehen und beispielsweise an beiden Enden durch an die Steuervorrichtung 14 angeschlossene Stellzylinder 13 getragen beziehungsweise auf- und abbewegt werden. Statt durch Stellzylinder ist die Auf- und Abbewegung auch durch Getriebe zu bewerkstelligen, wie sie an Ringspinnmaschinen zum Bewegen der Ringbank bekannt sind.

[0027] Falls sich während des Umspulens ein Fadenbruch bemerkbar macht, ist er leicht zu beheben, weil sich das gebrochene Fadenende jeweils in der obersten Lage in der Spinnturbine befindet. Zum Aufnehmen des Fadenendes ist es daher lediglich erforderlich, einen beispielsweise hakenförmigen Fadenfänger 29 an der Innenwand 8 der Spinnzentrifuge 7 entlangzuführen, der die obere Lage ergreift und den ergriffenen Faden dann an die schon auf der Hülse 27 vorhandene Wicklung anlegt. Dies kann völlig automatisch durch eine besondere Einrichtung geschehen, die bei Fadenbruch aktiviert wird.

[0028] Bei einer alternativen Ausbildung befindet sich der Motor 12 unten und die offene Seite der Spinnturbine 7 oben. Diese Ausbildung hätte unter anderem den Vorteil, daß die Hülse 27 vor Beginn des Spinnens auf den Fadenführer 6 aufgesteckt werden könnte und die Welle des Motors nicht hohl sein müßte.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Fadens nach dem Zentrifugenspinnverfahren, bei dem der Faden als Kuchen an der Innenwand einer Spinnzentrifuge abgelegt und anschließend auf eine in die Spinnzentrifuge eingeführte Hülse umgespult wird,
   dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufbau des Kuchens an der Innenwand der Spinnzentrifuge in Lagen erfolgt, die mit zunehmender Kuchendicke einander in ihren Enden jeweils überdecken, indem ausgehend von einem Anfangshub eines die Ablage des Fadens in der Spinnzentrifuge bewerkstelligenden Fadenführers dessen Hub mit wachsender Kuchendicke erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub derartig erhöht wird, daß die Hubvergrößerung je Lage mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Fadenstärken beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Lage des Kuchens an der Innenwand der Spinnzentrifuge beendet wird.

4. Einrichtung zum Herstellen eines Fadens nach dem Zentrifugenspinnverfahren, bei dem der Faden als Kuchen an der Innenwand einer Spinnzentrifuge abgelegt und anschließend auf eine in die Spinnzentrifuge eingeführte Hülse umgespult wird, zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ablage des Fadens (2) in die Spinnzentrifuge (7) ein an eine automatische Steuervorrichtung (14) angeschlossener Fadenführer (6) vorgesehen ist, und daß die Steuervorrichtung (14) derartig angeordnet, eingerichtet und/oder programmiert oder geregelt ist, daß der Fadenführer (6) in Achsrichtung der Spinnturbine (7) changierende Hubbewegungen ausführt, deren Hublänge (h) mit anwachsender Kuchendicke zunimmt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (6) und/oder seine Steuervorrichtung (14) derartig angeordnet, eingerichtet und/oder programmiert oder geregelt ist, daß ausgehend von einer Anfangshublänge die Steigerung der Hubläne (h) nach beiden Seiten der Anfangshublänge erfolgt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Hubbewegung in Abhängigkeit von der Fadenstärke und/oder in Abhängigkeit von der Fadenablagegeschwindigkeit erfolgt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung der Hublänge (h) jeweils bei Vollendung eines Hubes oder bei Vollendung einer begrenzten Anzahl von Hüben erfolgt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigerung der Hublänge (h) zeitabhängig und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Hubbewegung erfolgt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (6) und/oder die Steuervorrichtung (14) derartig angeordnet, eingerichtet und/oder programmiert oder geregelt ist, daß der Fadenführer (6) nach Vollenden der obersten Lage (10) des Kuchens (9) in einer Endposition der Chanigerbreite stehenbleibt.

Zeichnung