DE19523937A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Topfspinnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Topfspinnen auf einer Maschine mit einer Vielzahl von beim Spinnen rotierten Spinntöpfen und jedem Spinntopf zugeordnetem, das gesponnene Fasermaterial aus seiner Mündung lieferndem Fadenführer, wobei der auf die rotierende Topfinnenfläche abgelegte Garnkuchen nach Abschluß des Spinnvorgangs oder bei Fadenbruch auf eine Umspulhülse aufgewickelt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Das Topfspinnen wird auch als Zentrifugenspinnen bezeichnet, man spricht daher von Topf- oder Zentrifugenspinnmaschinen. Derartige Maschinen besitzen entweder rohrförmige Töpfe, deren beide Enden nahezu gleich große Öffnungen aufweisen, hängende Töpfe, die eine Öffnung zur Entnahme des gesponnenen Garns auf der Unterseite besitzen oder stehende Töpfe, deren Öffnung zur Entnahme des gesponnenen Garns sich auf der Topfoberseite befindet. Es wird hierzu verwiesen auf die DE 41 08 929 A1. Es gibt ferner Topfspinnmaschinen, bei denen nach Fertigstellung des Garnkuchens im Topf zunächst der Fadenführer aus dem Topf gezogen und dann zum Einleiten des Umspulvorgangs eine Hülse in den Topf gesteckt wird (vgl. CH- PS 360 004). Es gibt auch Topfspinnmaschinen mit zylindrischem, oben und unten geöffnetem Spinntopf, durch dessen obere Öffnung beim Spinnen der Fadenführer eingeführt und durch dessen untere Öffnung zum Umspulen eine entsprechende Spulhülse eingeschoben wird (vgl. DE 43 24 039 A1). Schließlich gibt es Topfspinnmaschinen, bei denen die Umspulhülse bereits während des Spinnens koaxial auf dem Fadenführer bzw. Fadenführerrohr bereitgehalten wird; hierbei kann es sich um stehende oder durchgehend zylindrisch geöffnete Spinntöpfe handeln (vgl. DD-PS 21 834 und DE 43 24 039 A1). Für alle diese Typen von Zentrifugen- bzw. Topfspinnmaschinen ist die vorliegende Erfindung anwendbar.

In jedem Fall wird zum Einleiten des Umspulvorgangs die Umspulhülse in den Topf eingebracht. Schon seit alters her ist es in diesem Zusammenhang bekannt, den aus der Mündung des Fadenführers gelieferten Fadenschenkel mit Hilfe einer am Längsende der Umspulhülse vorgesehenen Nut einzufangen (vgl. US-PS 802 161, Seite 2, Zeilen 58/59) . Außerdem sind mechanische Mittel bekannt, die von Hand (vgl. CH-PS 348 346, Seite 1, Zeilen 18 ff) oder über einen Schwenkmechanismus (vgl. DE-PS 8 42 916, Seite 4, Zeilen 13 bis 23) die inneren Fadenlagen des Garnkuchens aufgreifen und so den Umspulvorgang einleiten.

Bei allen diesen bekannten Vorrichtungen, die den Umspulvorgang nach Fadenbruch einleiten, werden Fadenlagen teilweise ungeordnet auf der Umspulhülse abgelegt. Die ungeordneten Fadenlagen führen zu erheblichen Störungen im späteren Spulprozeß, sie sind im allgemeinen nicht mehr von der Hülse abspulbar. Es entsteht dadurch zusätzlicher Abfall und die Hülsen müssen speziell gereinigt werden.

In dem DE-GM 76 25 081 wird eine rohrförmige Spulhülse beschrieben, die durchweg zylindrisch ist und an einem Längsende auf der Außenfläche in Umfangsrichtung einen Fadenfangschlitz besitzt, dem ein Fadenhalteelement zugeordnet sein kann. Ein ähnlicher umlaufender Fadenfangschlitz wird in der DE 27 17 189 A1 für eine ebenfalls zylindrische Spulhülse offenbart. Im letzteren Fall kann der Fadenfangschlitz auch am stirnseitigen Rand (Seite 7, Absatz 4) vorgesehen werden. Ein Fadenfangschlitz mit integriertem Fadenklemmittel an einem Längsende einer zylindrischen Spulhülse wird in der EP 0 524 545 B1 angegeben. Alle diese bekannten Fadenfangschlitze können und sollen nur einen Faden erfassen und festhalten, der unter Spannung etwa radial in den jeweiligen Schlitz gedrückt wird.

Weiterhin wird in dem DE-GM 17 56 665 ein Spulkörper zum Umwickeln von Spulen mit konischen Lagen beschrieben, der am einen Längsende konisch erweitert ist. Nahe dem Längsrand des konisch erweiterten Hülsenendes wird auf dessen Innenfläche eine umlaufende Nut zum Einsetzen eines radial nach außen klemmenden Sprengrings vorgesehen. Diese bekannte Klemmvorrichtung dient dazu, einen über das konische Hülsenende gestülpten konischen Strumpf auf der Innenfläche festzulegen.

Schließlich wird in der DD-PS 58 022 (vgl. insbesondere Spalte 2, Zeile 2 ff) eine Topfspinnmaschine mit stehenden Spinntöpfen und changierenden Fadenführern beschrieben, die auf dem Fadenführerrohr zusätzlich zur Umspulhülse einen Fadenfänger besitzt. Dieser wird beim Spinnen in die Umspulhülse zurückgezogen (sein Umfang ist kleiner als die lichte Zylinderweite der Umspulhülse) und zum Einleiten des Umspulens (von der Umspulhülse gesteuert) in die Betriebsstellung abgesenkt. Dadurch soll vermieden werden, daß während der Bildung des Garnkuchens entstehende sogenannte Querzieher, die sehnenartig durch den Topf gehende Fadenteile darstellen, bei der Changierbewegung des Fadenführers mit dem Fadenfänger in Berührung kommen, das Garn zerreißen oder einen fehlerhaften Umspulvorgang einleiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und den Umspulvorgang, insbesondere nach Fadenbruch auch dann einzuleiten, wenn zwischen Fadenführermündung und Garnkuchen kein umlaufender Garnschenkel mehr vorhanden ist. Das heißt, den Umspulvorgang so einzuleiten, daß das gesamte in der Spinnzentrifuge bzw. im Spinntopf abgelegte Fadenmaterial geordnet auf die Umspulhülse aufgespult wird und später von dieser wieder verlustfrei abspulbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das eingangs genannte Verfahren zum Topfspinnen darin, daß ein sich als Sehnenfadenstück in Umfangsrichtung an die Innenfläche des Garnkuchens anlegendes Fadenende zum Einleiten des Umspulvorgangs genutzt wird. Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß wird also bei Fadenbruch oder bei einer ähnlichen Unterbrechung des Spinnens, zum Einleiten des Umspulvorgangs, anstelle des nicht mehr vorhandenen, sich im normalen Spinnbetrieb radial zwischen Mündung des Fadenführerrohrs und gesponnenem Garnkuchen erstreckenden Garnschenkels, ein anderes Fadenstück verwendet, nämlich ein solches, welches bereits den radial verlaufenden Ablegeweg verlassen und sich schon locker an der Innenwand des Garnkuchens angelegt hat. Erfindungsgemäß wird ein solches sich nach einem Fadenbruch oder dergleichen nicht exakt kreisförmig, sondern zum Teil sehnenförmig an die Garnkucheninnenwand anlegendes Fadenende, das im wesentlichen in einer Radialebene des Topfes, also auch der Spule und damit annähernd längs des Umfangs eines zugehörigen Spulentellers erstreckt, dazu ausgenutzt, den Umspulvorgang einzuleiten.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung besteht eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens darin, daß die Umspulhülse wenigstens am einen ihrer Längsenden eine radial vorspringende, tellerförmige Erweiterung mit einer fast berührend nahe am Innendurchmesser des Garnkuchens positionierten, teilweise durch ein Federelement abgedeckten Fangkerbe besitzt. Dadurch wird erreicht, daß das erfindungsgemäß zum Einleiten des Umspulens vorgesehene Sehnenfadenstück, das sich im wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung bzw. in der Ebene des Spulentellers erstreckt, festgehalten werden kann.

Dieses Ergebnis ist überraschend: Herkömmliche Fangkerben an Umspulhülsen können die Fadensehnen bekanntlich nicht ordnungsgemäß festhalten und zum geordneten Abspulen verwenden. Das jeweilige Sehnenstück liegt nämlich (in der Radialebene des Fangmittels) nur locker und spannungslos an der Innenfläche des Garnkuchens an. Die bekannten Fangmittel sind geradezu so konzipiert, daß das Sehnenstück, wenn es überhaupt berührt wird, lose durch die Fangkerbe hindurchgleitet.

Die funktionelle Verschmelzung der zur Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt herangezogenen Merkmale, nämlich der maximal mögliche Radius des Spulentellers, die am Tellerrand vorgesehene Fangkerbe sowie das Federelement der Fangkerbe führen jedoch zu einem Gesamterfolg, der die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe löst, aber von vornherein von den Einzelmerkmalen nicht zu erwarten war.

Wie gesagt, wird bevorzugt vorgesehen, daß die Fangkerbe möglichst nahe am Innendurchmesser des Garnkuchens positioniert wird, um eine große Zahl der sich ausbildenden Fadensehnen erfassen zu können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es besonders günstig, wenn die tellerförmige Erweiterung (Spulenteller) auf ihrer axialen Außenfläche nach innen hin zum Aufnehmen eines Federelements ausgearbeitet ist und wenn in einem von der axialen Außenseite gemessenen Abstand, der gleich oder größer einem Fadendurchmesser ist, das Federelement die Fangkerbe teilweise abdeckt. Als Federelement wird vorzugsweise ein Sprengring vorgesehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die Spinnstelle einer Topfspinnmaschine, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Umspulhülse in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 die Umspulhülse gemäß Blickrichtung des Pfeiles X in Fig. 2.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Spinnstelle 10 einer Topfspinnmaschine besitzt einen in Lagern 11 um eine Achse 21 rotierenden Spinntopf 12. Die Art der Lager ist dabei ohne Bedeutung, es ist jedoch bekannt, zum Beispiel zur Lagerung von einzelmotorisch, angetriebenen Spinntöpfen Magnetlager einzusetzen.

Oberhalb des Spinntopfes 12 ist eine Faserbandverzugseinrichtung, zum Beispiel ein Streckwerk 13, installiert, dem ein Faserband 14 zugeführt wird. Der unter der Wirkung des umlaufenden Spinntopfes 12 entstehende Faden 15 gelangt über ein axial beweglich gelagertes Fadenführungsrohr 16 ins Innere des Spinntopfes 12 und legt sich unter Bildung eines Garnkuchens 17 an der Innenwandung 18 der Spinnzentrifuge an.

Auf dem Fadenführerrohr 16 ist in einer Bereitschaftsposition 19 eine Umspulhülse 1 festgelegt. Die Umspulhülse 1 wird dabei mittels einer Riegeleinrichtung 20 fixiert, die definiert ansteuerbar, ein Verlegen der Umspulhülse 1 in eine (nicht dargestellte) Umspulposition ermöglicht.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, besitzt die Umspulhülse 1 eine tellerförmige Erweiterung 2 mit wenigstens einer Fadenfangkerbe 3. Die tellerförmige Erweiterung 2 wird innen so ausgearbeitet, daß im Abstand a von der Unterkante 5 ein Federelement 4 anzubringen ist, welches die Fangkerbe 3 teilweise überdeckt. Der Abstand a soll bevorzugt gleich oder größer als der Fadendurchmesser des zu fangenden Fadens sein. Das Federelement 4 ist bevorzugt als Sprengring oder dergleichen ausgebildet.

Funktion der Einrichtung:
Bei einem Fadenbruch oder dergleichen legt sich das aus der Fadenführermündung ausgelaufene Garnende in der Regel nicht glatt, sondern in Sehnen 6, 7 auf den Garnkuchen 17. Gelangt ein als Sehne 6 oder 7 auf dem Garnkuchen 17 liegendes Fadenstück in den Bereich der tellerförmigen Erweiterung 2 der Umspulhülse 1, so wird es von einer in diesem Bereich angeordneten, erfindungsgemäß eine Fangkerbe 3 mit einem Federelement 4 aufweisenden Fadenfangeinrichtung erfaßt und durch das Federelement 4 geklemmt, ohne daß das Fadenstück vorher gespannt sein müßte. Das heißt, es wird, weil der Spinntopf zu diesem Zeitpunkt rotiert, automatisch ein Umspulvorgang eingeleitet. Der gesamte im Spinntopf abgelegte Garnkuchen 17 wird dabei geordnet auf die Umspulhülse 1 gespult und ist später von dieser verlustfrei abspulbar.

Bei einem Verfahren zum Topfspinnen läßt sich der Umspulvorgang nach Erreichen der gewünschten Fadenmenge im Spinntopf aber auch nach Fadenbruch bereits mit von vornherein geordnet auf der Umspulhülse abgelegten Fadenlagen beginnen, wenn ein sich als Sehnenfadenstück im wesentlichen in Umfangsrichtung an die Innenfläche des auf die Topfinnenwand abgelegten Garnkuchens anlegendes Fadenende zum Einleiten des Umspulvorgangs genutzt wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Topfspinnen auf einer Maschine mit einer Vielzahl von beim Spinnen rotierten Spinntöpfen und jedem Spinntopf zugeordnetem, das gesponnene Fasermaterial aus seiner Mündung lieferndem Fadenführer, wobei der auf die rotierende Topfinnenfläche abgelegte Garnkuchen nach Abschluß des Spinnvorgangs oder bei Fadenbruch auf eine Umspulhülse aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich als Sehnenfadenstück (6, 7) im wesentlichen in Umfangsrichtung an die Innenfläche des Garnkuchens (17) anlegendes Fadenende zum Einleiten des Umspulvorgangs genutzt wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umspulhülse (1) wenigstens an einem ihrer Längsenden eine radial vorspringende, tellerförmige Erweiterung (2) mit einem fast berührend nahe am Innendurchmesser des Garnkuchens positionierten Fadenfang- und Klemmittel besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fadenfang- und Klemmittel eine Fangkerbe (3) Verwendung findet, die auf ihrer Innenseite teilweise durch ein Federelement (4) abgedeckt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die tellerförmige Erweiterung (2) eine Aufnahme (9) für das Federelement (4) eingearbeitet ist und daß in einem von der axialen Außenkante (5) gemessenen Abstand (a), der gleich oder größer einem Fadendurchmesser ist, das Federelement (4) die Fangkerbe (3) teilweise abdeckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) als Sprengring ausgebildet ist.