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(11) | EP 0 696 656 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gezwirnten Fadens |
| (57) Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung eines gezwirnten Fadens
werden in einem ersten Arbeitsschritt zwei von Vorgarn-Vorräten abgezogene und durch
Streckwerke (14; 14') geführte Vorgarnfäden jeweils selbständig voneinander nach dem
Ringspinnverfahren versponnen und dabei auf auf übereinander angeordneten Hohlspindeln
(3; 3') permanent angebrachten Garnträgern zu zwei Spinngarnkörpern (16; 16') aufgewickelt.
In einem anschließenden zweiten Arbeitsschritt werden die zuvor zu den Spinngarnkörpern
aufgewickelten Spinnfäden jeweils unter Ballonbildung von den Spinngarnkörpern wieder
abgezogen und durch die Hohlachsen (4; 4') der jeweiligen Hohlspindeln bei gleichzeitigem
Hindurchführen des durch die obere Hohlspindel geführten Spinnfadens auch durch die
untere Hohlspindel gemeinsam einem unterhalb der unteren Hohlspindel (3') angeordneten
Aufwickelwerk (17) zugeführt. Die Hohlspindeln (3; 3') werden in Abhängigkeit von
der Abzugsgeschwindigkeit des Aufwickelwerkes (17) derart in Rotation versetzt, daß
die Drehung der beiden Spinnfäden teilweise wieder zurückgedreht wird. |
[0001] Zwirne oder gezwirnte Fäden werden in der Regel in mehrstufigen Verfahren hergestellt, wobei die bekannten Verfahren und Vorrichtungen im wesentlichen folgende Einzelschritte bzw. Einzelmerkmale umfassen:
1. Von einem Vorgarnvorrat werden Lunten mittels eines Streckwerks einer Ringspinnspindel
zugeführt, auf der die Spinnfäden auf Spulenhülsen aufgewickelt werden. Diese Spulenkörper
- im überwiegenden Fall Kopse - werden in einem zweiten Arbeitsschritt auf einer Spulmaschine
zu Kreuzspulen umgespult. In einem dritten Arbeitsschritt werden zwei oder mehrere
Kreuzspulen auf einer Fachmaschine aufgewunden. Die Fachkreuzspulen werden dann in
einem vierten Arbeitsschritt beispielsweise einer Doppeldraht-Zwirnmaschine vorgelegt,
um daraus einen fertigen Zwirn herzustellen.
Unter Ausschaltung des dritten Arbeitsschrittes können der Doppeldraht-Zwirnspindel
auch direkt zwei Kreuzspulen der Spulmaschine zur Herstellung eines fertigen Zwirns
vorgelegt werden.
2. Es werden Spinnfäden nach dem Offenend-Spinnverfahren hergestellt und auf Hülsen zu Kreuzspulen aufgewunden. Fallweise werden auch zwei oder mehrere dieser Kreuzspulen in einem anschließenden Prozeß auf einer Fachmaschine zu einer rachkreuzspule umgewickelt. Die Kreuzspulen werden dann entweder zweifach oder im Fall der Fachkreuzspule als Einzelspule zur Verzwirnung einer Doppeldraht-Spindel vorgelegt.
3. In dem Bestreben, die drei Prozesse Spinnen, Spulen und Zwirnen zu einem einzigen Kontinue-Prozess zusammenzulegen, wird auf eine Hohlspindel ein Garnkops aufgesteckt, der vorher z.B. auf einer üblichen Ringspinnspindel hergestellt worden ist. Ein von einem Vorgarnvorrat, beispielsweise Aufsteckgatter, kommendes Vorgarn durchläuft ein normales Streckwerk und wird zusammen mit dem Spinnfaden des vorher auf die Hohlspindel aufgesteckten Garnkopses in die Spindelhohlachse eingeführt. Das Garn der Garnspule wird bei den Spindelumdrehungen abgewickelt und läuft gemeinsam mit dem verstreckten Vorgarn durch die hohle Spindel zu einem Aufwickelwerk bzw. einer Spulstelle, wie es z.B. in "Eine neue Spinnzwirnmaschine" aus "Melliand-Textilberichte 12/1966", Seiten 1354 und 1355, beschrieben ist.
4. Gemäß der DE 31 48674 A1 sind weiterhin Maschinen mit Streckwerk und Umwindespindeln bekannt, wobei die Fäden, vom Streckwerk kommend, durch die Achsen von Hohlspindeln gegebenenfalls mit Drallgeber über Liefer-Zylinder zu einem Aufwickelwerk geführt werden. Die Hohlspindeln müssen mit Kopsen oder parallel bewickelten Spulen in Spezialausführung bestückt werden. Die Fäden dieser Kopse oder Spulen sind nicht vergleichbar mit den Spulenkörpern gemäß den obigen Ziffern 1 und 2. Sie besitzen lediglich die Wicklungsart einer Kopswindung oder einer parallel bewickelten Scheibenspule, werden aber nicht auf Spinnmaschinen sondern auf entsprechenden Spulmaschinen hergestellt. Der Garnvorrat der Spulenkörper ist meist ein Filamentgarn. Durch Drehen der Hohlspindeln in vorgegebener Drehrichtung und eingestellter Drehzahlverhältnisse von Streckwerk, Lieferzylinder und Aufwindung erhält man ein Umwindegarn.
[0002] Obwohl das unter Ziffer 3 behandelte Verfahren den Anspruch stellt, die drei Prozesse Spinnen, Zwirnen und Spulen zu einem einzigen Kontinue-Prozess zusammenzulegen, ist es offensichtlich, daß diese Verfahrensweise aus den oben geschilderten Gründen dem gestellten Anspruch nicht voll gerecht wird, da es stets erforderlich ist, in einer ersten Verfahrensstufe, z.B. mittels einer üblichen Ringspinnmaschine, einen Spinnfaden herzustellen, der auf der Ringspinnmaschine zu einem Kops aufgewickelt wird, der dann erst in der unter Ziffer 3 beschriebenen Weise mit einem verstreckten Vorgarn verzwirnt wird. Der auf der Ringspinnmaschine hergestellte Garnkörper muß somit zwischen Maschinen mit fast gleicher Arbeits- und Funktionsweise hin- und hertransportiert werden, wobei insbesondere das Entnehmen und Wiedereinsetzen von Garnspulen einerseits und leeren Hülsen andererseits einen beträchtlichen Handhabungsaufwand bedingt, was insbesondere bei automatischen bzw. automatisierten Verfahrensabläufen zu einem hohen Aufwand bei der Automatisierung führen würde.
5. In der DE 42 35 433 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines gezwirnten Fadens
beschrieben, bei dem in einem ersten Arbeitsschritt ein von einem Vorgarn-Vorrat abgezogenes
und durch ein Streckwerk geführtes Vorgarn im Ringspinnverfahren versponnen und dabei
auf einem auf eine Hohlspindel permanent angebrachten Garnträger zu einem Spinngarnkörper
aufgewickelt wird; in einer zweiten Phase wird der Spinnprozeß unterbrochen und der
zuvor zu dem Spinngarnkörper aufgewickelte Spinnfaden unter Ballonbildung von dem
Spinngarnkörper wieder abgezogen und gemeinsam mit dem weiter von dem Vorgarnvorrat
abgezogenen und im Streckwerk verstreckten Vorgarn durch die Hohlachse der Hohlspindel
geführt und einem Aufwickelwerk zugeführt wird, wobei die Hohlspindel in Abhängigkeit
von der Liefergeschwindigkeit der Friktionswalze des Aufwickelwerkes derart in Rotation
versetzt wird, daß die Drehung des Spinnfadens wieder zurückgedreht wird.
Ein grundsätzlich gleichartiges Verfahren geht auch aus der US 3 425 209 hervor.
Bei diesen Verfahren arbeitet die Zwirnstufe mit einem Garnstrang, der Spinndrehung
besitzt, und einen zweiten Garnstrang, der als Faserlunte zuläuft. Ein in beiden Garnsträngen
gleichmäßiger Zwirn wird bei diesem Verfahren dann hergestellt, wenn der Garnstrang
mit der Spinndrehung entgegen der Spinnrichtung vollständig zurückgedreht und mit
der vom Streckwerk kommenden Faserlunte gemeinsam in der Hohlachse verdrillt wird.
Der aus der Faserlunte resultierende Garnstrang erhält bei diesem Verfahrensschritt
keine Drehung. Wenn beide Garnstränge gleiche Drehung haben sollen, wie es von einem
balancierten Zwirn erwartet wird, so kann dies immer nur dadurch geschehen, daß die
den Spinnfaden des Spinngarnkörpers erteilte Spinndrehung während der zweiten Betriebsphase,
das heißt während der Zwirnphase, wieder vollständig aufgelöst wird. Mit diesem Verfahren
ist die Herstellung von Zwirnen mit nicht vollständig kompensierten Spinndrehungen
nicht möglich.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Spinn-Zwirn-Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, im fertigen Zwirn jedes beliebige Drehungsniveau zwischen den Einzelsträngen bzw. Einzelfäden einerseits und der Zwirndrehung andererseits zu erhalten. Zwirne dieser Prägung, das heißt mit nicht ganz kompensierter Spinndrehung, sind überwiegend gebräuchlich.
[0005] Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen darin, an sich bekannte Ringspinneinrichtungen mit auch an sich bekannten Hohlspindeln auszurüsten und jeweils zwei dieser Ringspinneinrichtungen übereinander anzuordnen, so daß die auf diesen beiden Ringspinneinrichtungen nach dem Ringspinnverfahren hergestellten zwei Spinnfäden anschließend bei rotierenden Spindeln unter Ballonbildung durch die Hohlachsen derselben abgezogen und unterhalb der unteren Hohlspindel beispielsweise zu einer Zwirn-Kreuzspule aufgewickelt werden. Durch entsprechende Anpassung bzw. Abstimmung der Spindeldrehzahlen während des Spinnprozesses einerseits und unter Einbeziehung der Zwirnfaden-Aufwickelgeschwindigkeit während des anschließenden Zwirnprozesses andererseits lassen sich die unterschiedlichsten Drehverhältnisse zwischen den einzelnen Spinnfäden einerseits und der Zwirndrehung des fertigen Zwirns andererseits erreichen, zum Beispiel auch dadurch, daß die beiden übereinander angeordneten Spindeln mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden.
[0006] Die für den Aufbau der Spinnfaden-Garnkörper erforderlichen Einrichtungen, wie Spindelantriebselemente, Ringbank, Spinnring und Läufer sowie vorgeschaltete Streckwerke, entsprechen den üblichen Elementen einer Ringspinnmaschine, wobei die Ringbankbewegung wie üblich zentral gesteuert wird, um die erwünschten Garnkörper herzustellen.
[0007] Für den anschließenden Zwirnprozeß werden die Ringbankbewegungen unterbrochen. Unterhalb jedes Hohlspindelpaares - bestehend aus jeweils zwei übereinander angeordneten Hohlspindeln - angeordnete Aufwickelaggregate, wie sie beispielsweise bei Doppeldraht-Zwirnspindeln bekannt sind, dienen dann zum Aufbau der Zwirn-Kreuzspulen oder dergleichen. Während des Zwirnprozesses werden die zuvor zu den Spinnfaden-Garnkörpern aufgewickelten Spinnfäden in dem zweiten Arbeitsschritt unter Ballonbildung wieder von den Garnträgern abgezogen und durch die Hohlachsen der beiden Hohlspindeln dem Aufwickelwerk zugeführt. Die Friktionswalze des Aufwickelwerkes arbeitet dabei in Abhängigkeit von der Spindeldrehzahl mit einer solchen Geschwindigkeit (Abzugsgeschwindigkeit), daß die Drehungen der einzelnen Spinnfäden entweder ganz oder teilweise zurückgedreht werden.
[0009] Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung zwei übereinander angeordnete Ringspinneinrichtungen mit Hohlspindeln sowie ein nachgeschaltetes Fadenaufwickelwerk während des einen ersten Arbeitsschritt darstellenden Spinnprozesses.
[0010] Figur 2 zeigt in schematisierter Darstellung die gleiche Einrichtung während des in einem zweiten Arbeitsschritt durchgeführten Zwirnprozesses.
[0011] Gemäß Figur 1 sind zwei nur ausschnittsweise dargestellte Ringspinnmaschinen 1 bzw. 1' übereinander angeordnet. Jede Ringspinnmaschine enthält eine Spindelbank 2 bzw. 2' zur Lagerung von Hohlspindeln 3 bzw. 3', von denen in der Zeichnung für jede Ringspinnmaschine nur jeweils eine Hohlspindel dargestellt ist. Die einzelne Hohlspindel 3 bzw. 3' umfaßt eine Spindelhohlachse 4 bzw. 4' mit Antriebswirtel 5 bzw. 5', um den ein Spindelantriebsriemen 6 bzw. 6' gelegt ist, der über Umlenk- und/oder Spannrollen 7 bzw. 7' und eine Antriebsscheibe 8 bzw. 8' geführt ist, die jeweils auf einer zentral angetriebenen Welle 9 bzw. 9' befestigt ist. In Richtung der Doppelpfeile f1 bzw. f1' auf- und abbewegbare, an einer nicht dargestellten Ringbank befestigte Ringhalter 10 bzw. 10' tragen Spinnringe 11 bzw. 11' für die bei Ringspinnmaschinen übliche Ringläufer 12 bzw. 12'.
[0012] Jeder Hohlspindel 3 bzw. 3' ist ein in einem Spulengatter angebrachter Vorgarnkörper, beispielsweise Flyerspule 13 bzw. 13' oder Fournisseur-Spule zugeordnet, der einen Vorgarnvorrat darstellt. Das von diesen Flyerspulen 13 bzw. 13' kommende Vorgarn a bzw. a' wird bei laufender Hohlspindel 3 bzw. 3' abgezogen und mittels eines üblichen Streckwerkes 14 bzw. 14' verstreckt, bevor es nach Passieren eines in der Verlängerung der Spindelhohlachse liegenden Fadenführers 15 bzw. 15' bei sich auf- und abbewegendem Spinnring 11 bzw. 11' verdreht und zu einem Spinngarnkörper 16 bzw. 16' aufgewickelt wird.
[0013] Unterhalb der unteren Hohlspindel 3' ist ein Aufwickelwerk 17 angeordnet, das einen Spulenhalterrahmen 18 zur Halterung einer Spulenhülse, eine mittels der Welle 19 antreibbare Antriebswalze 20 und einen Changierfadenführer 21 umfaßt, wie es beispielsweise bei Aufwickelwerken von Doppeldraht-Zwirnspindeln bekannt ist. Der Changierfadenführer 21 ist mittels der Changierstange 22 in Richtung des Doppelpfeiles f2 (siehe Figur 2) hin- und hergehend antreibbar.
[0014] Sobald mittels des einen ersten Arbeitsschritt darstellenden Spinnprozesses Spinngarnkörper 16 bzw. 16' aufgewickelt worden sind, wird der Spinnprozeß unterbrochen, wobei gemäß Figur 2 der Antrieb der Ringhalter 10 bzw. 10' stillgesetzt wird. Die zuvor zu den Spinngarnkörpern 16 bzw. 16' aufgewickelten Spinnfäden b bzw. b' werden dann in einem zweiten Arbeitsschritt von den Garnkörpern 16 bzw. 16' unter Ballonbildung abgezogen, wobei der von dem oberen Spinngarnkörper 16 abgezogene Spinnfaden b zuerst durch die Hohlspindel 3 und dann gemeinsam mit dem von dem unteren Spinngarnkörper 16' abgezogenen Spinnfaden b' durch die untere Hohlspindel 3' hindurchgeführt wird, bevor beide anschließend als Zwirnfaden c zu der von der Antriebswalze 20 angetriebenen Kreuzspule 24 aufgewickelt werden. Die Hohlspindeln 3 und 3' werden von dem auf die jeweiligen Spindelwirtel 5 bzw. 5' wirkenden Antriebsriemen 6 bzw. 6' in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeit des Aufwickelwerkes 17 derart in Rotation versetzt, daß die den Spinnfäden b bzw. b' während des Spinnprozesses erteilten Drehungen entweder ganz oder teilweise zurückgedreht werden.
[0015] Wie oben erläutert, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, während der auf Ringspinneinrichtungen durchgeführten Spinnprozesse einen auf Hohlspindeln installierten, permanent angebrachten Garnträger zum Aufbau von Spinngarnkörpern 16 bzw. 16' zu verwenden, von denen während des anschließenden Zwirnprozesses die Spinnfadenkomponenten wieder abgezogen und durch die Hohlachsen der rotierend angetriebenen Hohlspindeln zu einem Aufwickelwerk geführt werden. Auf diese Weise entfällt der sonst übliche Transport eines auf einer Ringspinneinrichtung hergestellten Spinngarnkörpers zu einer gesonderten Zwirneinrichtung; es ist weiterhin nicht mehr erforderlich, nach Abnahme eines Spinngarnkörpers von der üblichen Spindel einer Ringspinneinrichtung diese Spindeln erneut mit leeren Spulenhülsen zu bestücken.
[0016] Jeweils zwei nebeneinander angeordnete Hohlspindelpaare, bestehend aus jeweils zwei übereinander angeordneten Hohlspindeln, kann ein gemeinsames Aufwickelwerk zugeordnet sein, das dann im wesentlichen mittig unterhalb den beiden Hohlspindelpaaren angeordnet ist, wobei der fertige Zwirn wechselweise von jeweils zwei übereinander angeordneten Spindeln zuläuft. Damit ist praktisch ein Continu-Prozess auch für die Zwirnaufwindung geschaffen, der auch mit einfachen und aus der Technik bekannten Mitteln bezüglich der Fadeneinfädelung, Fadenführung und Zwirnverbindung, zum Beispiel durch Knoten oder Spleißen, dargestellt werden kann. Entsprechend ist dann den beiden nebeneinander liegenden Hohlspindeln jeweils ein Vorgarnkörper zugeordnet.