DE3209847A1

DE3209847A1 - Filamentfadenspule, insbesondere bindefadenspule fuer umwindegarnspinnmaschinen

Info

Publication number: DE3209847A1
Application number: DE19823209847
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing.(FH) 7334 Süssen Braxmeier; Gerd Dipl.-Ing. 7340 Geislingen Stahlecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1983-09-29
Also published as: US4462558A

Description

DR.* ING. H. H. Wl LH ELM - D I P L. - I N G. H. DA LI ST E R

D-7000 STUTTGART 1 · GYM NAS I U MSTRASS E 31 B -TELE FON (0711) 291133/29 28

Anmelder; -4- D 6389

Fritz Stahlecker
Josef-Neidhart-Str. 18

7347 Bad überkingen
und

Hans Stahlecker
Haldenstraße 20

7334 Süssen

Filamentfadenspule, insbesondere Bindefadenspule für Umwinde-

garnspinnmas chinen

Die Erfindung betrifft eine Filamentfadenspule, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und eine Vorrichtung zum Durchführen des Ver fahrens zum Herstellen einer Filamentfadenspule, insbesondere einer Bindefadenspule für ümwxndegarnspinnmaschinen, bestehend aus einer hohlen Spulenhülse und einem zu einem aus parallelen Lagen gebildeten Spulenkörper aufgewickelten Filamentfaden, wobei die axiale Wickellänge der einzelnen Lagen mit zunehmender Wickeldauer sich stetig verringert, so daß der Spulenkörper einen mittleren, parallel zur Mantelfläche der Spulenhülse verlaufenden Bereich und daran anschließende sich zu den Enden hin kegelförmig verjüngende Bereiche aufweist.

Bei derartigen Filamentfadenspulen liegen im Bereich der sich kegelförmig verjüngenden Enden alle Lagen von der innersten bis zur äußersten offen. Es besteht die Gefahr, daß bei einer unsachgemäßen Behandlung bei dem Transport, der Lagerung oder bei dem Aufstecken auf eine Spindel zur Weiterverarbeitung die Fadenlagen in den sich kegelförmig verjüngenden Bereichen beschädigt oder

gestört werden, so daß die Weiterverarbeitung gestört oder unter Umständen sogar unmöglich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filamentfadenspule der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die inneren Lagen besser als bisher gegen eine Beschädigung und/oder gegen ein Lösen geschützt sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wickellänge der äußersten Lage sich wenigstens einseitig und wenigstens annähernd über die volle Länge des Spulenkörpers erstreckt und wenigstens einen der kegelförmigen Bereiche überdeckt.

Durch diese Ausbildung wird die Außenkontur des Spulenkörpers über den weitaus größten Teil seiner Länge von einer einzigen Lage, nämlich der äußersten Lage des Filamentfadens gebildet, so daß eine Beschädigung dieser .Lage nicht zu dem Unbrauchbarwerden der ganzen Filamentfadenspule führt. Es braucht dann vor einer Weiterverwendung nur die äußerste Lage abgewickelt werden.

Insbesondere bei dem Einsatz derartiger Filamentfadenspulen als Bindefadenspulen für Umwindegarnspinnmaschinen hat sich gezeigt, daß eine Störung des Aufbaus der Filamentfadenspule insbesondere in dem kegelförmigen Bereich, über welchen der Fadenabzug erfolgt, zu einer Beeinträchtigung des Spinnergebnisses führen kann. Um die Gefahr einer Störung der Lagen des Filamentfadens in diesem kegelförmig sich verjüngenden Bereich zu vermeiden, wird in weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Wickellängen von mehreren, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen vorgesehenen Zwischenlagen sich wenigstens einseitig und wenigstens annähernd über die volle axiale Länge des Spulerkörpers erstrecken und wenigstens einen der kegelförmigen Bereiche überdecken. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß vor allem der kegelförmig sich verjüngende Bereich der Filamentfadenspule bezüglich seines Aufbaus fixiert wird, über den hin der Fadenabzug unter Bildung eines Fadenballons erfolgt. Dabei ist auch zu beachten, daß bei Umwindegarn-Spinnmaschinen die

als Bindefadenspule dienende Filamentfadenspule auf eine mit Drehzahlen von 20 OOO bis 30 000 min rotierende Hohlspindel aufgesteckt wird und daß der Abzug von der rotierenden FiIamentfadenspule über einen Fadenballon erfolgt, wobei der abzuziehende Faden teilweise auf dem kegelförmig sich verjüngenden Bereich aufliegt, über welchen hin der Abzug erfolgt. Da der kegelförmige Bereich in Abständen durch eine über ihn gewickelte Zwischenlage überdeckt ist, kann eine Schleifbewegung des Fadenballons nicht zu einem Durchscheuern des aufgewickelten Filamentfadens führen, da der auf den sich kegelförmig verjüngenden Bereich aufgewickelte Filamentfaden in regelmäßigen Abständen abgezogen wird, so daß der Fadenballon dann neue äußere Fadenlagen vorfindet.

Um sicherzustellen, daß tatsächlich jeweils nur die äußeren Lagen in dem sich kegelförmig verjüngenden Bereich freiliegen, wird zweckmäßig vorgesehen, daß die jeweils äußere und wenigstens einseitig einen der kegelförmigen Bereiche abdeckende Lage eine größere axiale Wickellänge als die letzte vorausgegangene den kegelförmigen Bereich abdeckende Lage aufweist und diese vollständig überdeckt. Damit wird sichergestellt, daß keine der inneren Lagen auch an diesem sich kegelförmig verjüngenden Bereich offen liegt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Filamentspule sowie einer Vorrichtung zu ihrer Herstellung.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Filamentspule,

Fig. 2 den Einsatz einer Filamentspule als Bindefadenspule in einer Umwindegarnspinnmaschine,

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Fig. 3 einen axialen Schnitt durch die Spule der Fig. 1 mit

einer vereinfachten Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung der Lagen des Filamentfadens,

Fig. 4 ein Diagramm mit einer Darstellung der Changierhübe über der Wickeldauer bei der Erstellung einer erfindungsgemäßen Filamentspule und

Fig. 5 eine Vorrichtung zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Filamentspule.

Die in Fig. 1 dargestellte Filamentspule besitzt eine zylindrische Spulenhülse 1 mit einem Hohlschaft, auf welche unter Bildung eines Spulenkörpers 3 ein Filamentfaden aufgewickelt ist, insbesondere ein sehr feintitriger Filamentfaden, der als Bindefaden bei einer Umwindegarnspinnmaschine eingesetzt wird. Der Filamentfaden ist auf die Spulenhülse 1 derart in parallelen Lagen und dichter Packung aufgewickelt, daß er einen mittleren, zylindrischen Bereich und an beiden Enden sich kegelförmig verjüngende Bereiche 4 und 5 bildet. Die beiden kegelförmigen Bereiche 4 und 5 können, aber müssen nicht, die gleiche Steigung aufweisen.

Wenn die Filamentspule bei einem Umwindegarnspinnaggregat als Vorlagespule für einen Bindefaden B eingesetzt wird (Fig. 2), so wird die eine Axialbohrung 2 aufweisende Spulenhülse 1 mit dem Spulenkörper 3 auf eine Hohlspindel 6 aufgesteckt, die in einem Lagergehäuse 7 gelagert ist und deren über das Lagerge-' häuse 7 hinausragendes Ende mit einem Tangentialriemen 8 angetrieben wird. Der Filamentfaden wird als Bindefaden B zusammen mit einem von einem Streckwerk kommenden Faserband A in die Hohlspindel 6 eingeführt, wobei er das Faserband A umwindet, so daß ein Umwindegarn C entsteht, das durch die Hohlspindel 6 abgezogen und in nicht näher dargestellter Weise zu einer Kreuzspule aufgewickelt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird

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der Filamentfaden oder Bindefaden B von der drehfest mit der Hohlspindel 6 verbundenen und deshalb mit rotierenden Spule 3 über Kopf unter Bildung eines Fadenballons abgezogen. Um einwandfreie Spinnbedingungen aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, daß der Aufbau der Filamentfadenspule nicht gestört wird und daß ständig ein gleichmäßiger und regelmäßiger Abzug des Bindefadens B erfolgt. Bei dem Abzug besteht die Gefahr, daß sich der Bindefaden B wenigstens zeitweise an dem sich kegelförmig verjüngenden Bereich 4 anlegt und an diesem entlang schleift. Wenn dieses Entlangschleifen über eine längere Zeit oder regelmäßig an der gleichen Stelle erfolgt, so besteht die Gefahr, daß dann Zerstörungen an dem aufgewickelten Filamentfaden auftreten.

Um insbesondere den sich kegelförmig verjüngenden Bereich 4 zu schützen, über welchen der Filamentfaden über Kopf abgezogen wird, ist ein besonderer Aufbau des Spulenkörpers 3 vorgesehen, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Die Bewicklung der Spulenhülse 1 mit dem Filamentfaden beginnt an dem Mantel der Spulenhülse 1 mit einer Länge H. Die axiale Länge der Bewicklung, bei welcher der Filamentfaden dicht an dicht nebeneinander gewickelt wird, wird anschließend stetig verkürzt, so daß der dargestellte Spulenkörper entsteht, der einen zylindrisch gewickelten mittleren Bereich mit der axialen Länge h und die beiden konisch sich verjüngenden Bereiche 4 und 5 mit den Längen a und b aufweist. Die Verkürzung der Wickellängen an den Bereichen 4 und 5 muß nicht an beiden Seiten identisch sein, so daß die Längen a und b durchaus unterschiedlich sein können. Um insbesondere den kegelförmigen Bereich 4 zu schützen, über welchen der Fadenabzug erfolgt, wird vorgesehen, daß in regelmäßigen Abständen, vorzugsweise nach etwa jeder zwanzigsten Garnlage, die Wickellänge wenigstens einseitig so vergrößert wird, daß der Bereich 4 von der dabei erfolgenden Wicklung mit der gleichen Garnlage abgedeckt wird. Dies ist in Fig. 3 durch die eine Garnlage andeutende Linie 9 dargestellt. Die Wicklung erfolgt dabei so, daß die darunterliegenden Garnlagen in dem Bereich 4 vollständig abgedeckt werden, d.h. die

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Wickellänge H wird um etwa die Stärke des Filamentfadens vergrößert. Dieser Vorgang wiederholt sich, wie mit der eine Fadenlage andeutenden Linie 10 dargestellt ist, in regelmäßigen Abständen, wobei dann der von der Fadenlage 9 gebildete Bereich und der später gewickelte Bereich abgedeckt wird. Diese Wickellänge wird dabei ebenfalls so weit vergrößert, daß alle darunter befindlichen Lagen vollständig abgedeckt werden, d.h. um wenigstens den Betrag der Fadenstärke über die vorausgegangene verlängerte Wickellänge. In entsprechender Weise wird auch die äußerste Lage, die mit der Linie 11 angedeutet ist, über den Bereich 4 und die darunter befindlichen Lagen gewickelt. Dabei ist es zweckmäßig, in Abweichung von Fig. 3, die Lage 11 auch über den anderen sich kegelförmig verjüngenden Bereich 5 zu wickeln, so daß dann die Außenfläche des Spulenkörpers 3 vollständig von der äußersten Lage des Filamentfadens gebildet wird. Bei einer Beschädigung der Außenfläche der Spule genügt es dann, nur die äußerste Lage abzuwickeln, wonach die Spule insgesamt verwendet werden kann. Die von den Zwischenlagen 9 und 10 vorgenommenen Überwicklungen des Bereiches 4 führen zu einer Stabilisierung der einzelnen Lagen, so daß auch bei hohen Drehzahlen und einem Abzug des Bindefadens B oder des Filamentfadens mit hohen Geschwindigkeiten keine Störungen in diesem Bereich auftreten. Selbstverständlich ist es möglich, auch den sich verjüngenden Bereich F des Spulenkörpers in entsprechender Weise durch Überwickeln mit einzelnen Garnlagen abzudecken, jedoch zeigt die Praxis, daß dieser Bereich weniger gefährdet ist und daß es zur Vermeidung von Transportschäden genügt, diesen Bereich 5 mit der äußersten Lage zu überwickeln. Es ist darauf hinzuweisen, daß immer dann, wenn in den vorausgehenden Ausführungen oder auch in den nachfolgenden Ausführungen von einer Garnlage, d.h. einer Zwischenlage oder der äußersten Garnlage, gesprochen wird, selbstverständlich auch mehr als eine Garnlage darunter verstanden werden, beispielsweise zwei, drei, vier oder fünf.

üblicherweise erfolgt die Bewicklung einer Spulenhülse 1 mit einem Filamentfaäen mit Hilfe eines Changierhübe ausführenden Changierfadenführers. In Fig. 4 ist in einem Diagramm dargestellt, wie der Verlauf der Changierhübe sein muß, um eine erfindungsgemäße Filamentspule zu erhalten. Die Changierhübe sind ausgehend von dem Ausgangschangierhüb H über die Wickeldauer T dargestellt. Zum Zeitpunkt T_Q wird der Changierhub H durch einen rechten Umkehrpunkt R und einen linken Umkehrpunkt L begrenzt, die mit zunehmender Wickeldauer T sich aufeinander zubewegen, so daß die in Fig. 1 und 3 dargestellte Form eines Spulenkörpers 3 entsteht. Nach einer vorgegebenen Anzahl t von erzeugten Garnlagen wird der Changierhub wenigstens einseitig derart verändert, daß der an dieser Seite bereits entstandene sich kegelförmig verjüngende Bereich von der gerade gewickelten Garnlage mit überwickelt wird. Dabei wird vorgesehen, daß der Changierhub um eine Strecke zwischen I' und I verlängert wird, die um einen geringen Betrag c über den dieser Seite zugekehrten Ausgangs-Umkehrpunkt, beim Ausführungsbeispiel den rechten Umkehrpunkt R hinaus verlängert ist. Die Verlängerung c entspricht dabei wenigstens der Stärke des aufzuwickelnden Filamentfadens. Danach erfolgt die Bewicklung wieder entsprechend dem vorausgegangenen Bewicklungsschema, d.h. unter Zurückkehr auf die gleiche Verringerung des Changierhubes. Dieser Vorgang der vergrößerten Wickellänge wiederholt sich nach einer vorgegebenen Anzahl t von Lagen erneut, wobei dann eine weitere Überlänge gegenüber dem vorausgegangenen verlängerten Changierhub um den Betrag c erfolgt, so daß dieser Changierhub bereits um 2c gegenüber dem zugehörigen Ausgangs-Umkehrpunkt, beim Ausführungsbeispiel dem rechten Umkehrpunkt R, verlängert ist. Entsprechend wiederholt sich dieser Vorgang in regelmäßigen Abständen bis zur äußersten Lage. Wegen der sehr geringen Fadenquerschnitte ist es möglich, den vergrößerten Changierhub nach regelmäßigen Zeitabschnitten vorzusehen, die dann zumindest größenordnungsmäßig den gleichen Anzahlen von Garnlagen entsprechen. Bevorzugt wird dann auch noch vorgesehen, daß die äußerste Garnlage beide sich verjüngenden Endbereiche überwickelt und damit gegen Beschädigungen schützt.

Bei der nur schematisch dargestellten Vorrichtung nach Fig. wird eine Spulenhülse 1 drehfest mit einem von einem Riemen über einen Wirtel 14 angetriebenen Schaft 6a verbunden, der mit einem Lager 12 in einem Maschinengestell 13 gelagert ist. Die Bewicklung der Spulenhülse 1 mit einem Filamentfaden 18 erfolgt über einen Changierfadenführer 17, der in axialer Richtung der Spulenhülse 1 eine hin- und hergehende Bewegung mit Changierhüben entsprechend dem Diagramm nach Fig. 4 ausführt. Der Changierfadenführer 17 ist mit Hilfe eines Armes auf einer Spindelmutter 19 gelagert, die von einer sich parallel zu dem Schaft 11 erstreckenden Gewindespindel 20 aufgenommen wird, die mittels Lagern 21 und 22 in einem Maschinengestell 23, 24 gelagert und von einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Elektromotor 25 angetrieben ist. Die Umkehrbewegung des Elektromotors 25 und damit des Changierfadenführers 17, wird durch Endschalter 27 und 28 bewirkt, die dem freien Ende 26 des Armes 16 zugeordnet sind. Die Endschalter 27 und 28, die in nicht näher dargestellter Weise ^elektrisch mit dem Elektromotor 25 verbunden sind, sitzen auf Spindelmuttern 33 · und 34, die von einer gemeinsamen Spindel 30 mit gegenläufigen Gewindeteilen 31 und 32 getragen werden. Die Spindel 30, die von einem Elektromotor 29 angetrieben ist, ist mit Lagern 35 und 36 in einem Maschinengestell 24 und 37 gelagert. Wenigstens einer der Endschalter 27 oder 28, bei dem Ausführungsbeispiel der Endschalter 28, ist aus der Bewegungsbahn des freien Endes 26 des Armes 16 herausschwenkbar. Er ist hierzu auf der Achse 39 eines Drehmagneten 40 auf einem exzentrisch zu der Drehachse 39 angeordneten Halter 38 angeordnet. Der Drehmagnet 40 ist auf der Spindelmutter 34 angeordnet. Mit dem Endschalter 28 kann beispielsweise ein Zählschalter verbunden sein, der nach einer vorgegebenen Anzahl von Hüben den Drehmagneten 40 aktiviert und damit den Endschalter 28 beispielsweise durch Drehung um 90° um die Achse 39 aus der Bewegungsbahn des freien Endes 26 des Armes 16 herausbewegt. Das freie Ende 26 des Armes 16 läuft dann gegen einen weiteren Endschalter 41 an, der den Endschalter 28 ersetzt und ebenfalls den

Elektromotor 25 in seiner Drehrichtung umsteuert. Der Endschalter 41 sitzt auf einem Arm 42, der von einer Spindelmutter 43 getragen wird, die auf einer weiteren Gewindespindel 44 angeordnet ist, die ihrerseits mit Lagern 45 und 46 in dem Maschinengestell 24 bzw. 47 gelagert und von einem Elektromotor 48 angetrieben wird. Der Elektromotor 48, der vorzugsweise stufenweise geschaltet wird, beispielsweise durch den mit dem Endschalter 28 verbundenen Zählschalter, verschiebt den Endschalter 41 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils nach links in Richtung einer Vergrößerung des maximalen Changierhubes um einen wenigstens dem Querschnitt des Filamentfadens entsprechenden Betrag (vgl. Betrag c Fig. 4). Der Endschalter 41 kann dabei auch mit dem Drehmagneten 40 verbunden sein, um diesen in die dargestellte Betriebsstellung wieder zurückzuschalten.

Die Drehzahl des Schaftes 11, die beispielsweise 25 000 min betragen kann, ist mit der Hubgeschwindigkeit des Changierfadenführers 17 derart abgestimmt, daß eine Parallelwicklung mit satt aneinanderliegenden einzelnen Windungen erhalten wird.

Claims

1. Filamentfadenspule, insbesondere Bindefadenspule für Umwindegarnspinnmaschinen, bestehend aus einer hohlen Spulenhülse und einem zu einem aus parallelen Lagen gebil deten Spulenkörper aufgewickelten Filamentfaden, wobei
die axiale Wickellänge der einzelnen Lagen mit zunehmender Wickeldauer sich stetig verringert, so daß der Spulenkörper einen mittleren, parallel zur Mantelfläche der
Spulenhülse verlaufenden Bereich und daran anschließende sich zu den Enden hin kegelförmig verjüngende Bereiche
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickellänge der äußersten Lage sich wenigstens einseitig und wenigstens
annähernd über die volle Länge des Spulenkörpers (3) erstreckt und wenigstens an einem Ende einen der kegelförmigen Bereiche überdeckt.

2. Filamentfadenspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickellängen von mehreren, vorzugsweise in regelmässigen Abständen vorgesehenen Zwischenlagen sich wenigstens einseitig und wenigstens annähernd über die volle Axiallänge des Spulenkörpers (3) erstrecken und wenigstens einen der kegelförmigen Bereiche (4) überdecken.

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3. Filamentfadenspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils äußere und wenigstens einseitig einen der kegelför-migen Bereiche (4) abdeckende Lage eine größere axiale Wickellänge (,h+a+n«c) als die letzte vorausgegangene den kegelförmigen Bereich (4) abdeckende Lage aufweist und diese vollständig überdeckt.

4. Verfahren zum Herstellen einer Filamentfadenspule nach Anspruch 1 durch Aufwickeln eines Filamentfadens auf eine rotierende Spulenhülse in parallelen Lagen, deren axiale Länge von dem Hülsenmantel zur Außenseite des Spulenkörpers hin dadurch abnimmt, daß die Bewicklung mit sich stetig verkürzenden Changierhüben erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der äußersten Lage mit einem sich wenigstens einseitig und wenigstens annähernd über die volle axiale Länge des Spulenkörpers erstreckenden Changierhub erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung von mehreren Zwischenlagen mit sich wenigstens einseitig und wenigstens annähernd über die volle axiale Länge des Spulenkörpers erstreckenden Changierhüben erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit fortschreitender Wicklung ausgeführten, vergrößerten Changierhübe zum Erzeugen von wenigstens eine:n der kegelförmigen Bereiche abdeckenden Zwischenlagen und der äußersten Lage jeweils wenigstens um die Stärke des Filamentfadens gegenüber dem vorausgegangenen Changierhub der ebenfalls den kegelförmigen Bereich abdeckenden Lage vergrößert sind.

7. Vorrichtung zum Herstellen einer Filamentfadenspule nach Anspruch 1 und zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4 mit einer rotierenden Aufnahme für eine Spulenhülse und mit einem Changierfadenführer, dessen zur Spulenhülse axial verlaufende Hin- und Herbewegung mit der

Wickeldauer stetig abnimmt, wobei die Hin- und Herbewegung durch sich aufeinander zubewegende Anschläge begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Anschläge (28) aus der Bewegungsbahn des Changierfadenführers (17) herausbewegbar ist und daß ein den herausbewegbaren Anschlag (28) ersetzender, den Changierhub dann begrenzender weiterer Anschlag (41) für den Changierfadenführer (17) vorgesehen ist, der den maximalen Changierhub (h+a + n-c) begrenzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Anschlag (41) verstellbar ist und den maximalen Changierhub (h+a + n»c) mit zunehmender Wickeldauer (T) vergrößert.