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Die Erfindung betrifft entsprechend dem Hauptanspruch eine
Vorrichtung zur Mitnahme von Fäden, die zwischen einem Baum und
einer Spulmaschine abgewickelt werden.
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Die Erfindung wird in vorteilhafter Weise bei Spulmaschinen
eingesetzt, die von Bäumen mit Garn beschickt werden und die am
Ende eines Spinnprozesses eingesetzt werden, beispielsweise bei
der kontinuierlichen Merzerisation. Mit derartigen Spulmaschinen
wird gleichzeitig eine Vielzahl von Fäden oder Garnen
aufgenommen, die von einem oder mehreren Bäumen kommen und
parallel zueinander zugeführt werden.
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Die Erfindung dient vorzugsweise dazu, über eine vorbestimmte
und begrenzte Zeit vor dem Beginn der kontinuierlichen
Abwicklung eingesetzt zu werden, wenn die einzelnen Enden der
Vielzahl der Fäden oder Garne zu den entsprechenden Spulköpfen
gebracht werden müssen, um sie dort zu befestigen. Darüber
hinaus kann die Erfindung mit Vorteil automatisch in Betrieb
gesetzt werden, sobald wenigstens ein Faden oder Garn der
Vielzahl von Fäden oder Garne, die von dem Baum abgewickelt
werden, gerissen ist.
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Unter textilen Fäden oder Garnen werden sowohl natürliche als
auch chemische Materialien mit kontinuierlich oder
dikontinuierlicher Faser verstanden, wie sie normalerweise im
Bereich der Textilbearbeitung vorkommen.
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In Textilprozessen, bei denen es vorteilhaft ist, gleichzeitig
und kontinuierlich eine Vielzahl von Fäden oder Garnen zu
behandeln, kann diese Vielzahl der Fäden oder Garne auf Trägern
wie beispielsweise Bäumen gesammelt werden, auf die sich die
nachstehende Beschreibung bezieht. Wenn von einer Vielzahl von
Fäden oder Garnen die Rede ist, wird darunter eine Vielzahl
verstanden, die zwischen zehn bis zu mehreren tausend betragen
kann. Jedenfalls besteht bei jedem bewickelten Baum unabhängig
davon, ob dieser zehn oder Tausende von Fäden oder Garnen trägt,
das Problem, daß er abgewickelt werden muß, wenn die Fäden oder
Garne anschließend einzeln verwendet werden müssen. Dies tritt
beispielsweise auf, wenn die Aufgabe besteht, eine
Strickmaschine zu beschicken oder wenn der Baum als Kette in
Webmaschinen oder in Färbereien oder vielen anderen, ähnlichen
Anwendungsfällen eingesetzt wird.
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Im allgemeinen ist die bevorzugte Verpackungsform eine
zylindrische oder konische Spule, die entsprechend den
spezifischen Anwendungsfällen unterschiedliche Kaliber aufweist.
Es ergibt sich somit das Problem, von den Baum die Vielzahl der
darauf aufgewickelten Fäden oder Garne abzuwickeln und einzeln
zu den jeweiligen Spuleinheiten weiterzuleiten. Es ist
ersichtlich, daß diese Operation vielfache Schwierigkeiten mit
sich bringt, die vor allem mit der Vielzahl der sehr nahe
nebeneinander bewegten Fäden oder Garne zusammenhängt; diese
Schwierigkeiten sind dem Fachmann im Textilbereich bekannt.
Ferner steht die Notwendigkeit, aus naheliegenden
wirtschaftlichen Gründen ständig immer weniger Platz zu
beanspruchen, im Gegensatz zu der Situation, daß dieser Platz
mit einer sehr großen Zahl von Sammeleinheiten besetzt werden
muß, die nahe beinander zu positionieren sind.
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Aus der EP-A 427 032 ist eine Spulmaschine bekannt, die zur
Aufnahme einer Vielzahl von textilen Fäden oder Garnen dient,
welche sich gleichzeitig und parallel zueinander von einem oder
mehreren Packungsträgern abwickeln. Diese Spulmaschine ist in
vorteilhafter Weise hinter Einrichtungen für die Behandlung
dieser Vielzahl von parallelen Fäden oder Garnen angeordnet. Die
genannte Maschine hat einen Kopf zur Aufnahme und zur Abwicklung
des oder der Packungsträger für die Vielzahl der Fäden oder
Garne, vorzugsweise Bäume, sowie eine Aufnahmestruktur für eine
Vielzahl von Spulköpfen, deren Zahl der Zahl der aufzuwickelnden
Fäden oder Garne entspricht. Dieser Stand der Technik unterliegt
sehr großen Einschränkungen hinsichtlich der Arbeitskapazität
aufgrund der Schwierigkeiten, das Ende jedes Fadens zu erfassen
und zu dem zugehörigen Spulkopf zu führen, sowie aufgrund der
Schwierigkeiten bei Fadenbruch, wenn die gerissenen Enden zu der
Bedienungsperson geführt werden müssen, usw. Bei diesen
Maschinen ist ein großes Problem mit den zu Beginn
durchzuführenden Operationen zur Abwicklung des Baumes
verbunden, um die Enden der einzelnen Fäden zu der jeweiligen
Spule zu führen, mit der sie einzeln verbunden werden müssen.
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Um diese Probleme zu lösen, insbesondere das Problem des
Auffangens, des Ziehens und des automatischen Sammeins der
gerissenen Fäden während der Operationen, ist eine Vorrichtung
geschaffen worden, wie sie in der EP-A 492 505 dargestellt ist.
Diese Vorrichtung hat zwischen dem Baum und der Spule für jeden
Faden ein erstes Führungsrohr mit einem folgenden Umlenkorgan
und ein zweites Führungsrohr, das dem ersten Führungsrohr im
wesentlichen nachgeordnet ist. Dem zweiten Führungsrohr sind
eine Absaugeinheit, die einen Unterdruck aufrechterhält, und
vorzugsweise eine Schneideinrichtung zum Abtrennen des Fadens
zugeordnet.
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Wenn ein Taster, der einem einzelnen Faden zugeordnet ist, einen
Fadenbruch feststellt, wird das Umlenkorgan gedreht, so daß eine
Verbindung zwischen dem ersten Führungsrohr und dem zweiten
Führungsrohr hergestellt wird, welches von der Absaugeinheit bei
Unterdruck gehalten wird. Der Baum setzt seine Abwickelbewegung
fort, während der gerissene Faden von der Absaugeinheit in diese
zurückgeführt wird.
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Diese Vorrichtung hat eine Reihe von Nachteilen, die mit den
hohen Kosten für Herstellung und Einbau der Anlage verbunden
sind, weil eine große Zahl von Umlenkorganen, Führungsrohren und
zugehörigem Einrichtungen wie Elektromagnetventile, Sensoren und
dergleichen erforderlich sind. Darüber hinaus hat diese
Vorrichtung einen sehr hohen Energiebedarf, weil die
Absaugeinheiten immer in Funktion sind, um die zweiten
Führungsrohre ständig bei Unterdruck zu halten. Ferner erzeugt
die kontinuierliche Funktionsweise der Absaugeinheiten ein
ständiges Geräusch, das für das Betriebspersonal der
Spulmaschine sehr lästig ist. Bei der in dem genannten Dokument
gezeigten Vorrichtung wird der Baum außerdem niemals angehalten,
und der gerissene Faden wird nicht wiederverwendet, sondern
lediglich aufgenommen, um mögliche Interferenzen mit anderen
Fäden bei deren Abwicklung zu vermeiden. Daraus ergeben sich
erhebliche wirtschaftliche Nachteile, insbesondere dann, wenn es
sich um sehr teuere Fäden handelt.
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Die DE-A 2 718 689 zeigt und beschreibt ein Venturisystem zur
Abwicklung des Fadens. Ein Venturisystem ist ein an sich sehr
bekanntes System, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß die
bekannten Venturisysteme sehr viel Platz beanspruchen und nicht
mit einer Mehrzahl eng nebeneinanderliegender Kanäle mit
geringem Zwischenraum untereinander kombiniert werden können.
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Um die erläuterten Nachteile zu vermeiden und andere Vorteile zu
erzielen, wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, getestet
und in die Realität umgesetzt. Die Vorrichtung gemäß der
Erfindung ist im Hauptanspruch gekennzeichnet, während die
Unteransprüche vorteilhafte Varianten der Erfindungsidee
wiedergeben.
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Mit der Erfindung ist es möglich, die Kapazität der Spulköpfe
vollständig auszunutzen, indem die mittlere
Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird, ohne hierbei Probleme zu schaffen.
Bei den vorbereitenden Arbeitsmaßnahmen gestattet es die
Erfindung außerdem, das Ende der einzelnen Fäden zu ihren
entsprechenden spulen zu bringen, um sie dort für die
nachfolgende Wickeloperation zu befestigen. Außerdem ist es
möglich, jeden gebrochenen Faden automatisch aufzufangen und zu
positionieren. Weiterhin kann der gerissene Faden automatisch
der Bedienungsperson für das Anknüpfen zugeführt werden.
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Die Erfindung gewährleistet eine geringe Entwicklung von Staub
und Schmutz und reduziert Fadenabfall.
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Gemäß der Erfindung ist zwischen der Abwickeleinrichtung des
Baumes und der Spulmaschine eine Vielzahl von Führungsrohren
vorgesehen, deren Zahl der auf dem Baum befindlichen Fäden
entspricht. Jedes Führungsrohr endet an zugeordneten
Umlenkorganen, beispielsweise einer kleinen Rolle, die bei der
zugeordneten Spule gelagert sind. Die Führungsrohre können aus
Glas oder einen Kunststoff oder auch aus Metall bestehen.
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Gemäß der Erfindung arbeitet die Vielzahl der Führungsrohre mit
einer Einrichtung zur Mitnahme der gerissenen Fäden zusammen,
welche aus Mitteln zum Ansaugen und Ausstoßen des Fadens
besteht, die zeitweise aktiviert werden, so daß sie in jedem
Rohr in Richtung auf die Umlenkorgane einen Saugluftstrom
erzeugen.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird ein erstes Mal zu
Beginn der Operationen eingeschaltet, um das Ende der einzelnen
Fäden mitzuziehen und der entsprechenden Spule zuzuführen;
ferner wird die Vorrichtung jedesmal dann betätigt, wenn
wenigstens einer der Fäden während der Spuloperationen reißt.
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Bei den vorbereitenden Anlaufoperationen reißt der
Unterdruckluftstrom alle Fäden des Baumes mit sich, und bei Bruch
wenigstens eines Fadens zieht dieser Luftstrom den gerissenen
Faden mit sich, so daß er in geregelter Weise von dem Baum
abgewickelt wird und Verwicklungen mit anderen Fäden in der
Abwickelphase vermieden werden.
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Während im ersten Fall die Vorrichtung von der Bedienungsperson
manuell eingeschaltet wird, ist im zweiten Fall die Betätigung
der Vorrichtung mit dem Bruch eines Faden gekoppelt, der von
einem der Spule zugeordneten Sensor erfaßt wird. Der Fadenbruch
wird einer Steuereinrichtung gemeldet, die die Spulmaschine
steuert und die in diesem Fall ein Haltesignal abgibt, das mit
einem vorbestimmten Abstiegsgradienten der Geschwindigkeit den
Baum und die Spulmaschine allmählich anhält.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung sieht für jeden Faden ein
eigenes Organ zum Ansaugen und Ausstoßen des Fadens vor, das
bezüglich des zugeordneten Führungsrohres in einer zum Ausgang
geneigten Stellung von außen nach innen arbeitet. Während die
unversehrten Fäden sich weiter auf die zugeordnete Spule
aufwickeln, wird auf diese Weise der gerissene Faden von dem
Luftstrom mitgerissen und in das entsprechende Führungsrohr
gebracht, wo er das Umlenkorgan erreicht. Wenn die Spulmaschine
vollständig angehalten ist, kann die Beziehungsperson den
gerissenen Faden an dem Umlenkorgan erfassen, das überschüssige
Fadenende abschneiden und das Ende mit dem anderen Ende
verknüpfen, das auf der Spule aufgewickelt ist. Danach werden
der Baum und die Spulmaschine wieder in Gang gesetzt, und zwar
mit einem vorbestimmten Anstiegsgradienten der Geschwindigkeit,
bis die Betriebsgeschwindigkeit der Spulmaschine wieder erreicht
ist, während in der Zwischenzeit die Unterdruckerzeugung in der
Vorrichtung unterbrochen wird.
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Um bei der hohen Abwickelgeschwindigkeit des Baumes zu
vermeiden, daß der gerissene Faden sich von dem Baum abwickelt
und durch den Luftstrom mitgerissen wird, wodurch sich bei der
Erfindung Probleme ergeben könnten, ist gemäß einer Variante
vorgesehen, daß jedem Umlenkorgan ein Sammelraum für den Faden
unmittelbar nachgeordnet ist. Auf diese Weise gelangt der von
dem Luftstrom mitgenommene, gerissene Faden in den Sammelraum,
wo ihn die Bedienungsperson leicht erfassen und ablängen kann,
um ihn mit dem Ende zu verknüpfen, das sich noch auf der
entsprechenden Spule befindet.
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Gemäß einer Variante der Erfindung ist zwischen den
Führungsrohren und dem Baum eine Puffereinheit mit Druckluft
vorgesehen, die eine Kompensationsfunktion hat.
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Anhand der folgenden Figuren, die als nicht einschränkende
Beispiele dienen, werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform
einer Spulmaschine, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgerüstet ist,
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Figur 2 eine Teilansicht von oben der Maschine der Figur 1,
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Figur 3 eine teilweise Längsansicht der Maschine der Figur 2,
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Figur 4 in vergrößertem Maßstab eine Fördereinheit der
Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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Figur 5 in nochmals vergrößertem Maßstab einen Querschnitt in
der Ebene A-A der Fördereinheit der Figur 4,
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Figur 6a in vergrößertem Maßstab eine Variante der Einzelheit C
der Figur 3 und
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Figur 6b eine Schnittdarstellung in der Ebene B-B der Figur 6a.
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Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung 10 für die Mitnahme von
Fäden 11 und/oder von gerissenen Fäden 111 zwischen einem Baum
und einer Spulmaschine 13 zwischen diesem Baum und einer
Vielzahl von Führungsrohren 14 angeordnet, die sehr nahe
nebeneinanderliegen, um Platz einzusparen. In Figur 1 ist die
Spulmaschine 13 teilweise dargestellt; diese wird von einem
nicht dargestellten Baum versorgt, der eine Vielzahl von Fäden
11 trägt; dabei kann es sich beispielsweise um 50, 100 oder eine
andere, vorbestimmte Zahl von Fäden 11 handeln. Der Baum wird
von einer Antriebseinheit positioniert und in Drehung versetzt,
die den Abwickelvorgang steuert.
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Bei einer nicht dargestellten Variante der Erfindung läuft das
Bündel der Fäden 11 hinter dem Baum durch eine Puffereinheit für
die Fäden, wie sie beispielsweise in der EP-A 492 505
dargestellt ist. Diese Puffereinheit dient zur Kompensierung
möglicher Differenzen der Geschwindigkeit und des Verbrauchs,
d.h. der Zuführung zwischen Baum und den nachgeordneten
Einheiten.
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Hinter dem Baum entfernen sich die Fäden 11 des Bündels und
bilden einen Fächer, bis sie im Bereich der Ausrichtzone 15 eine
koordinierte Position einnehmen. In dieser Ausrichtzone 15 ist
jedem einzelnen Faden 11 ein Führungsrohr 14 zugeordnet.
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Die Vielzahl der nebeneinander angeordneten Führungsrohre 14
arbeitet mit der Vorrichtung 10 zur Mitnahme der gerissenen
Fäden 11 zusammen. Diese Vorrichtung 10 hat eine Ansaug- und
Mitnahmeeinheit 16, die aus einem kastenförmigen Raum 17
besteht, der im wesentlichen luftdicht ist und durch den eine
Vielzahl von Förderrohren 32 von einem zum anderen Ende
hindurchläuft, wobei jeweils ein Förderohr 32 einem Führungsrohr
14 zugeordnet ist.
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Jedes Förderrohr 32 ist mit Mitteln zum Ansaugen und Ausstoßen
eines Fadens ausgerüstet, die aus wenigstens einer Bohrung
bestehen, welche den kastenförmigen Raum 17 mit dem Inneren des
Förderrohres 32 unter einem Winkel verbindet.
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Im dargestellten Beispiel sind die Förderrohre 32 herausziehbar
in dem kastenförmigen Raum 17 angebracht, und zwar unter
Zwischenschaltung von Dichtungselementen 24, bestehend aus einer
Ringdichtung in Form eines O-Ringes 25. Um eine exakte
Positionierung der Förderrohre 32 in dem kastenförmigen Raum 17
sicherzustellen, sind Positionier- und Feststellmittel 26
vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel aus einem an einer Wand
des kastenformigen Raumes 17 zum Anschlag kommenden Flansch 27
und einem Abstandshalterring 28 bestehen, dem ein elastischer
Ring 29 zugeordnet ist, wobei beide mit der gegenüberliegenden
Wand des kastenförmigen Raumes 17 zusammenwirken. Nach Abnahme
des elastischen Ringes 29 und des Abstandshalterringes 28 kann
das Förderrohr 32 aus dem kastenförmigen Raum 17 herausgezogen
werden, um es gegen ein anderes auszutauschen.
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Der kastenförmige Raum 17 hat wenigstens eine Zuführleitung 18,
die mit einer Druckeinrichtung verbunden ist, im
Ausführungsbeispiel mit einem Luftkompressor 19.
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Jedes Förderrohr 32 hat in einem mittleren Abschnitt 20 im
Inneren des kastenförmigen Raumes 17 wenigstens eine
Injektionsbohrung 21 sehr kleinen Durchmessers, die vorzugsweise
in Förderrichtung des Fadens 11 innerhalb des Führungsrohres 14
ausgerichtet ist.
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In der Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung strömt die in den
kastenförmigen Raum 17 geleitete Druckluft durch die
Injektionsbohrung 21 und gelangt so in das Innere der
Förderrohre 32 und der Führungsrohre 14, wo sie einen Unterdruck
erzeugt, der die einzelnen Fäden 11 anzieht und sie über eine
gewünschte und vorbestimmte Länge von dem Baum abzieht. Sobald
die Fäden 11 mit der gewünschten Länge abgewickelt worden sind,
wird die Vorrichtung gemäß der Erfindung angehalten, so daß die
Bedienungsperson das Ende der einzelnen Fäden 11 mit der
zugeordneten Spule 23 verknüpfen kann.
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Bei einem Fadenbruch von einem oder mehreren Fäden während des
Spulvorganges wird die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung
automatisch eingeschaltet, wobei der Unterdruck, der sich in den
Führungsrohren 14 aufbaut, den gerissenen Faden 111 anzieht und
ihn mitnimmt, wobei er ihn von dem Baum abwickelt; auf diese
Weise werden mögliche Probleme einer Verwicklung mit anderen
Fäden 11 beim Abwickeln vermieden.
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Wenn während der Bearbeitung ein Faden 111 reißt, gewährleistet
der Mitnahmeeffekt, daß das Ende des gerissenen Fadens 111 mit
einer Geschwindigkeit abgezogen wird, die gleich der
Spulgeschwindigkeit ist, so daß der gerissene Faden 111 immer
unter leichter Spannung gehalten wird, um mögliche Verwicklungen
mit den anderen Fäden 11 zu vermeiden.
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Der Luftkompressor 19 ist so ausgebildet, daß er für die
Aufrechterhaltung eines Unterdrucks bei einem gewünschten Wert
sorgt, der im wesentlichen die Mitnahme einer vorbestimmten Zahl
gerissener Fäden 111 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit und
über eine vorbestimmte Zeit garantiert.
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Um bei einer Variante der Erfindung einen Unterdruck und damit
einen im wesentlichen gleichbleibenden Zug innerhalb jedes
Förderrohres 32 und somit auch jedes Führungsrohres 14 zu
gewährleisten, hat der kastenförmige Raum 17 eine Mehrzahl von
Abteilen, wobei jedem Abteil eine eigene Zuführleitung 18
zugeordnet ist (vgl. Figur 4).
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Durch geeignete Einstellung des Luftdurchsatzes durch die
einzelnen Zuführleitungen 18 ist es möglich, in den
verschiedenen Führungsrohren 14 eine im wesentlichen
gleichbleibende und konstante Luftströmung zu garantieren, auch
wenn diese Rohre untereinander abweichende Längen haben. Auf
diese Weise wird eine gleichbleibende Abwicklung aller Fäden 11
von dem Baum sichergestellt.
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In seinem Endbereich arbeitet jedes Führungsrohr 14 mit
Umlenkorganen zusammen, die im Ausführungsbeispiel aus einer
Umlenkwand 33 und einer Umlenkrolle 22 bestehen, die in
Übereinstimmung mit jeder Spule 23 angeordnet ist. Die
Umlenkrolle 22 hat die Aufgabe, die im wesentlichen horizontale
Bewegung des Fadens 11 in eine im wesentlichen vertikale
Richtung umzulenken.
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Bei einer Variante der Erfindung (Figuren 6) ist jede
Umlenkrolle 22 einem Sammelraum 30 zugeordnet, der hinter der
Rolle liegt. In dem Sammelraum 30 wird der von dem Luftstrom
mitgenommene Faden 111 aufgefangen&sub5; Im Ausführungsbeispiel hat
dieser Sammelraum 30 Wände, die aus einem Lochgitter 12
bestehen, so daß die Mitnahmeluft durchströmen kann, während der
Faden 111, der von den Lochgittern 12 aufgehalten wird, im
Inneren des Sammelraumes 30 aufgehalten wird.
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Nachstehend werden die einzelnen Betriebsphasen der Vorrichtung
10 für die Mitnahme und Aufnahme der Fäden gemäß der Erfindung
erläutert.
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Wenn ein einer Spule 23 zugeordneter Fühler den Bruch eines
Fadens 111 meldet, sendet die Steuereinrichtung 31, welche die
Spulmaschine 13 steuert, ein Haltesignal aus, das mit einem
vorbestimmten Abstiegsgradienten sowohl den Baum als auch die
Spulen 23 verlangsamt. Gleichzeitig wird der Luftkompressor 19
eingeschaltet, welcher Druckluft in den kastenförmigen Raum 17
leitet.
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Bei einer nicht dargestellten Variante der Erfindung werden
Sperrventile geöffnet, die an einem Speicherbehälter für
Druckluft angebracht sind, welcher von dem Kompressor 19
versorgt wird.
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Die Druckluft strömt durch die Injektionsbohrungen 21 und
erzeugt in den Förderrohen 32 und damit auch in den
Führungsrohren 14 einen Unterdruck, der den gerissenen Faden 111
in das Innere des Führungsrohres 14 mitnimmt, bis dieser
gerissene Faden 111 zu der entsprechenden Umlenkrolle 22
gelangt. Der gerissene Faden 111 wird von der Umlenkwand 33
umgelenkt bzw. im Inneren des Sammelraumes 30 gehalten.
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Sobald die Spulmaschine 13 stillsteht, wird der Kompressor 19
angehalten, so daß die Bedienungsperson den gerissenen Faden 111
abschneiden und mit dem Ende des Fadens verknüpfen kann, der
sich auf der entsprechenden Spule 23 befindet.
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Nun kann die Bedienungsperson die Spulmaschine 13 und den Baum
entsprechend einem vorbestimmten Anstiegsradienten wieder
einschalten, bis die Arbeitsgeschwindigkeit erreicht ist.