DE2504403A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von wickeln aus garn oder stoff - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen von wickeln aus garn oder stoffInfo
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Description
• P/V; al ,A.'iVVAil Γ .. .
MÜNCHEN · 'BRAUNbCnW1-HG · KÖLN
ς/ς (<O-")i Df. W. MOIIer-ΒθΓύ · K.-curisdiÄ'clg
fa/is OJ ^D h. CiCT.iing, Dlpi.-Inä. · !duii·:;.·..»
Dr.P. tJeufal, Dipi.-Ciuni. · M.ii(ici:.-,n
Dr. A. EÄön. Dipl.-C'saRi. ■ MO^iicn
V.'criisr HoiUjI, Dipl.-Phyo. · Kein
785o Lörrach, Huniboldtstrasse 3
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Wickeln aus Garn oder Stoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zxxm
Herstellen von Wichein aus Garn oder Stoff. Die Erfindung betrifft
insbesondere Maschinen für die Herstellung von Garnoder
Stoffwickeln, bei welchen das Garn oder der Stoff auf
einen hohlen durchlässigen Kern gewickelt wird, beispielsweise auf eine hohle, mit Öffnungen versehene bzw. perforierte Spindel
oder auf eine Federhülse.
Beim Färben von Garn oder Stoff bzw. Gewebe in einer Vorrichtung mit geschlossenem Umlauf, d. h. in einer Vorrichtung, bei v/elcher
die Färbeflotte durch das Garn oder Gewebe umlciufen gelassen wird, wird das Garn oder Gewebe im allgemeinen in Form eines
"Wickels" verwendet. Der benutzte Ausdruck "Wickel" umfaßb alle
Formen von Garnen oder Geweben, die auf einen durchlässigen Kern gewickelt sind. Beim Färben in einer Umlaufvorrichtung
wird die Färbeflotte durch den hohlen durchlässigen Kern und
radial nach außen, durch die Windungen des Wickels aus Garn oder-
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Bora MQndien: 8 München 80 - Slebertsir. 4 · Postfach eso/20 . Kebel: Muebopat Mönchen · Te!«* 5 22KC1 S-22c50 To!oion (cey AI 10 79/2J;·>·?>
ORIGINAL
" 2" 2 5 0 4 4 U
Stoff und/oder umgekehrt geführt. Auf derartige Wickel wird
mit einer Vielzahl von Ausdrücken Bezug.genommen,■ beispielsweise werden solche Wickel als Kop, Kegel, Kreuzwickel, .
Spinnkuchen, Paket und als Baumwickel bezeichnet,, was von
der genauen Form des Wickels und der dafür geeigneten Umwälzmaschine abhängt, beispielsweise von-Färbevorrichtungen
für Kops, Kegel, Kreuzwickel, Spinnkuchen, Pakete und Baumwickel.
All diese. Arten von Wickel haben beim Färben den gemeinsamen .Nachteil, d-aß insbesondere beim gleichzeitigen-Färben
einer Vielzahl von Wickeln, beispielsweise in Stapeln, wie-dies
beim Färben in einer Kreuzwickelfärbemaschine der Fall ist.,
eine nicht gleichförmige Färbung entweder zwischen den verschiedenen
Wickeln in einem Stapel oder zwischen verschiedenen Chargen von Wickeln auftritt. So wurde beispielsweise hinsichtlich
des Färbens von Wickeln in Stapeln viele Versuche unternommen, um zu gewährleisten, daß jeden "Wickel eines
Stapels eine gleichförmige Färbeflottenmenge erreicht. Die Färbevorrichtungen wurden dementsprechend modifiziert. Die
Zuführung der Färbeflotte ist jedoch nur einer der Faktoren, welche die nicht gleichförmige Färbung eines Wickels beeinflussen.
Ein anderer und wesentlicher Faktor ist die Durchlässigkeit des Wickels hinsichtlich der Färbeflotte. Es hat
sich gezeigt, daß Wickel, welche im wesentlichen die gleiche radiale Fluiddurchlässigkext haben, gleichförmig gefärbt werden
können, wenn die gleiche Färbeflottenzuführung gewährleistet
ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb
darin, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und eine gleichförmige Durchlässigkeit bei Wickeln aus Garn oder Stoff zu
erzielen. ...-..,.
Diese Aufgabe, wird ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen von Wickeln mit einer vorher festgelegten radialen
Fluiddurchlässigkeit dadurch gelöst, daß das Garn oder der Stoff auf einen hohlen durchlässigen Kern gewickelt wird,
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" 3 " 25QU03
daß radial durch die Windungen auf dem Kern ein Fluid hindurchgeführt wird und daß das Wickeln beendet wird, wenn
ein vorher festgelegter Fluiddruck erreicht wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Maschine zum
Herstellen von Wickeln, mit einer vorher festgelegten radialen
Fluiddurchlässigkeit verwendet, welche Einrichtungen zum Aufwickeln von Garn oder Stoff auf einem hohlen durchlässigen
Kern, eine Fluidleitung, die abdichtend an dem Kern anschließbar ist, auf welchem das Garn oder der Stoff aufgewickelt
werden soll, um einen Fluiddurchgang radial durch die Windungen auf dem Kern zu ermöglichen, und eine Fluiddruckfühleinrichtung
zum Feststellen eines vorher festgelegten Fluiddrucks aufweist, bei dessen Erreichen das Wickeln zum Herstellen des Wickels beendet werden kann.
Gegenstand der Erfindung sind auch die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren oder auf der erfindungsgemäßen Maschine hergestellten Wickel.
Vorzugsweise wird eine Einrichtung zum Abstellen der Wickelmaschine vorgesehen, die mit der Fluiddruckfühleinrichtung
so zusammenwirkt, daß das Wickeln automatisch beendet wird, wenn der vorher festgelegte Fluiddruck erreicht wird.
Im allgemeinen wird vorzugsweise ein gasförmiges Fluid verwendet, beispielsweise Stickstoff oder Luft, obwohl auch
flüssige Fluide, beispielsweise Wasser oder andere Färbeflüssigkeitslösungsmittel
oder -dispersionsmedien, in Betracht kommen.
Das Fluid kann durch die Windungen radial nach außen oder nach innen geführt werden. ·
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Die Fluiddruckfühleinrichtung wird in der Fluidleitung angeordnet.
Sie kann entweder den Druck über dem ganzen Arbeitsbereich überwachen, beispielsweise mit einem Gasmanometer,
welches beispielsweise eine sichtbare Druckanzeige hat. Alternativ kann sie auch ein auf Druck ansprechendes Gerät
aufweisen, welches nur für den vorher festgelegten Fluiddruck empfindlich ist, wobei bei diesem Druck ein mechanisches oder
elektrisches Signal abgegeben wird, welches entweder in einer optischen Druckanzeige oder vorzugsweise zur Betätigung einer
Einrichtung zum Abstellen der Wickelmaschine verwendet werden kann, beispielsweise durch Ausschalten des Schalters für die
Energieversorgung der Wickelmaschine.
Zur Reguierung von einem oder mehreren der Parameter, welche die radiale Durchlässigkeit der Windungen während des Wickeins
bestimmen, können Durchlässigkeitsreguliereinrichtungen vorgesehen werden. Auf diese Weise kann die radiale Durchlässigkeit
der Windungen auf dem Kern beeinflußt werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung überwacht die Fluiddruck-Fühleinrichtung
den Fluiddruck über dem gesamten Arbeitsbereich und kooperiert mit einer Daten verarbeitenden
Einheit, welche eine Durchlässigkeitsreguliereinrichtung steuert. Die Durchlässigkeitsreguliereinrichtung ist so ausgelegt,
daß sie einen oder mehrere der Parameter reguliert, welche die radiale Durchlässigkeit der Windungen auf dem Wickelkern
festlegen. Die Durchlässigkeitsreguliereinrichtung ist insbesondere so ausgelegt, daß sie die Spannung' der Windungen,
die auf dem Kern aufgebracht werden, regelt, beispielsweise durch Einstellen der Drehzahl des Kerns und/oder durch Einstellen
des Aufwickelwiderstandes des auf dem Kern aufzuwikkelnden
Garns oder Stoffs.
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Die Datenverarbeitungseinheit wird verwendet, um für eine
Rückkoppelung zu der Durchlässigkeitsreguliereinrichtung abhängig von dem überwachten Fluiddruck zu sorgen.
Bei einer solchen Ausfuhrungsform der Erfindung ist die
Datenverarbeitungseinheit für einen Vergleich des überwachten Fluiddrucks mit einer vorher festgelegten Fluiddruckschablone
als Funktion der Wickelzeit, der radialen Tiefe der Windungen oder der Anzahl der Windungen auf dem Kern, und für eine
Steuerung der Durchlässigkeitsreguliereinrichtung ausgelegt, beispielsweise für eine dementsprechende Regulierung der Garri-
oder Gewebespannung. Auf diese Weise können Wickel hergestellt werden, die nicht nur hinsichtlich ihrer Fluiddurchlässigkeit
insgesamt, sondern auch hinsichtlich der Art und Weise, in welcher sich die Durchlässigkeit radial bei jedem Wickel
ändert, übereinstimmen, so daß gewährleistet ist, daß ein
konstantes Färbeniveau erreicht wird, beispielsweise zwischen
den verschiedenen Windungen auf einem Wickel. Diese Ausführungsform
ist von besonderer Bedeutung für Gewebewickel, beispielsweise für Baumwickel.
Bei einer anderen derartigen Ausführungsform wirkt die Datenverarbeitungseinheit mit einem Größensensor zusammen, der
die radiale Größe des Wickels während des Wickelprozesses
mißt. Die Datenverarbeitungseinheit ist für einen Vergleich des überwachten Fluiddrucks und der Größe mit einem vorher
festgelegten Fluiddruck und einer vorher festgelegten Größe und für eine Steuerung der Durchlässigkeitsregtjliereinrichtung
ausgelegt, um zu gewährleisten, daß Wickel von einer vorher festgelegten Größe einen vprher festgelegten Fluiddruck haben.
Bei dieser Ausführungsform besteht keine Notwendigkeit für
ein Sortieren der Wickel nach verschiedenen Größen vor dem Färben.
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Der hohle durchlässige Kern, beispielsweise eine hohle
perforierte Spindel, kann zweckmäßigerweise eine Spindel bzw. Spule in einer Bauweise sein, wie sie auf herkömmliche
Weise für die Herstellung von Wickeln benutzt wird. Sie kann jedoch auch speziell ausgelegt sein, indem beispielsweise
ein Ende abgedichtet ist. Wenn ein Kern herkömmlicher
Bauweise benutzt wird, werden Endstopfen verwendet, von denen einer so ausgelegt'ist, daß er die Fluidleitung
abdichtend aufnimmt.. Derartige Endstopfen können ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein, wobei der
Wickelhalter der Wickelmaschine beispielsweise ein Paar von gegeneinander federgespannten kegelstumpfförmigen Stopfen
aufweist, wovon einer die Antriebseinrichtung für den Kern ist, um die Wickeldrehung zu bewirken, während der andere
mit dem Kern drehbar ist und so ausgelegt ist, daß er den Fluidauslaß. der Fluidleitung abdichtend aufnimmt. Die Endstopfen
sind zweckmäßigerweise aus einem flexiblen Material mit hoher Reibung gebaut, beispielsweise aus Kautschuk.
Der mit der Fluidleitung verbundene Stopfen kann mit einer Dichtung in Form einer Laufbüchse, oder eines
Lagers in dem Stopfen für die Aufnahme der Fluidleitung versehen sein, beispielweise mit einer Büchse aus PoIytetrafluoräthylen,
die mit Dichtungen versehen ist.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Axialschnitt.durch einen
Teil einer Garnwickelmaschine.
Fig. 2 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine
Gewebewickelmaschine. /
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Die Wickelmaschine von Fig. 1 ist eine Präzisionswickelmaschine
herkömmlicher Bauweise, die zur Herstellung von Garnwickeln ausgebildet ist. Die Wickelmaschine zeichnet
sich durch eine Fluidleitung 2 aus, die an einem Ende mit
einer Versorgung 1 für gasförmigen Stickstoff verbunden ist. Die Fluidleitung 2 ist mit einem Gasmanometer 3 für eine
optische Druckanzeige und einem Absperrhahn 4 versehen. Das von der Gasversorgung 1 entfernt liegende Ende der
Fluidleitung 2 ist in einer gasdichten Lagerung in einem Halter eines Paares von Wickelhaltern 5 bezüglich der
Fluidleitung 2 auf gasdichte Weise aufgenommen. Der Wickelhalter 5a hat eine koaxiale Bohrung für eine Gasverbindung
zwischen der Fluidleitung 2 und dem Kern, der als hohle
perforierte Spindel 7 eines Wickels 6 zwischen den Wickelhaltern 5 ausgebildet ist. Der Wickelhalter 5b ist massiv
und so geformt, daß er mit dem einen Ende der Spindel 7 des Wickels 6, der zwischen den Wickelhaltern 5 angeordnet
ist, in Eingriff steht und das Ende abdichtet. Der Wickelhalter 5b ist mit einer Antriebswelle 8 versehen und durch
eine Druckfeder 9 bezüglich des Wickelhalters 5a federgespannt,
um die Spindel 7 des Wickels wirksam abzudichten und zu greifen, damit die Antriebskraft über die Antriebswelle
8 auf den Wickel 6 und den Wickelhalter 5a übertragen werden kann, wobei die gasdichte Lagerung des Wickelhalters
5a eine Drehung des Wickelhalters 5 und des Wickels 6. ermöglicht,
während er in gasdichter Verbindung mit der Fluidleitung 2 gehalten wird.
Wenn sich die Präzisionswickelmaschine in Betrieb befindet, wird Gas von der Gasversorgung dem Inneren der hohlen
Spindel über die Fluidleitung 2 und den Wickelhalter 5a zugeführt, das durch die Perforationen in der hohlen Spindel
7 entweicht. Gleichzeitig wird die Antriebskraft über die Antriebswelle 8 und die Wickelhalter 5 auf die Spindel 7
übertragen. Beim Drehen der Spindel erfolgt ein fortschreitendes Wickeln in herkömmlicher Weise, wobei die zunehmenden
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Garnwindungen 1o auf der Spindel 7 des Wickels 6 den von
dem Wickel radial nach außen gerichteten Gasstrom eindämmen,
was als Druckzunahme an dem Gasmanometer 3 registriert wird.
Das Wickeln wird fortgesetzt, bis ein vorher festgelegter Druck am Manometer 3 angezeigt wird, worauf das Wickeln
beendet und der erzeugte Wickel entfernt wird.
Indem bei anderen Wickeln genauso wie vorstehend beschrieben verfahren wird, erhält man Garnwickel mit einer im wesentlichen
gleichförmigen Durchlässigkeit.
Beim Färben der so erhaltenen Wickel in einer Umlauffärbemaschine
zeigt sich, daß nicht nur zwischen den in einer einzigen Charge gefärbten Wickeln, sondern auch
zwischen Wickeln verschiedener Chargen eine zufriedenstellende Gleichförmigkeit erreicht wird;
Die in Fig. 2 gezeigte Wickelmaschine ist,eine Maschine
zur Herstellung von Gewebewickeln in Form von Baumwickeln.
Die Halterung und Gasversorgung des herzustellenden Wickels, in diesem Fall ein Baum, entspricht der Auslegung und
Arbeitsweise der anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform. Der nicht gezeigte Kern des Baums 6 ist mit
einer nicht gezeigten Versorgung von gasförmigem Stickstoff über eine Fluidleitung 2 verbunden, die mit einem Manometer
3 versehen ist. Die Leitung 2 tritt in den Baum über den Baumhalter 5 ein. Der Kern hat wie bei der Ausführungsform
von Fig. 1 eine perforierte hohle Spindel.
Die Wickelmaschine-von Fig. 2 hat weiterhin einen Fühler
14 für die Baumgröße, welcher so ausgelegt ist, daß er den zunehmenden Baumdurchmesser überwacht, eine Gewebespanneinheit
11 für die steuerbare Einstellung des Aufwickelwiderstandes des Gewebes 1o gegenüber dem Wickeln sowie
eine Datenverarbeitungseinheit D.
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Der Fühler 14 für die Baumgröße umfaßt eine Rolle, die
sich nur radial zum Baum bewegen kann, wobei das Ausmaß
der Radialbewegung in Form eines elektrischen Signals überwacht wird.
Die Gewebespanneinheit 11 umfaßt ein Paar zusammenwirkender
Walzen 13a und 13b, wobei das Gewebe 1o durch den Spalt
dazwischen hindurchgeht. Die Bewegung der Walzen 13a und
13b ist durch Bremssysteme 12a und 12b einstellbar variabel wobei jedes der Bremssysteme durch ein Solenoid bzw. eine
Magnetspule betätigt wird. Das Ausmaß der Bremsung und
somit das Ausmaß des Aufwickelwiderstandes des Gewebes dazwischen hängt von dem elektrischen Strom ab, der durch .
die Magnetspulen geht.
Die Datenverarbeitungseinheit D ist von herkömmlicher Form und wird mit den Dateneingängen von dem Manometer 3
und dem Größenfühler 14 versorgt und gibt ein Signal über
edne nicht gezeigte Verstärkerschaltung an die Magnetspulen der Bremssysteme 12a und 12b ab. Die Datenverarbeitungseinheit ist so programmiert, daß sie die von dem Größen-'
fühler 14 und dem Manometer 3 ankommenden Daten für die
Baumgröße und Durchlässigkeit verarbeitet, daraus die Baumdurchlässigkeit bei der vorher festgelegten Größe des
Baums berechnet und die berechnete Durchlässigkeit mit der
vorher festgelegten Durchlässigkeit vergleicht. Weiterhin
trägt die Datenverarbeitungseinheit ein Ansprechprogramm, das so ausgelegt ist, daß es die Spanneinheit 11 ansprechend
auf die Durchlässigkeitsabweichung zwischen den berechneten und vorher festgelegten Werten steuert, wodurch die Durchlässigkeit
des Baums bzw. Baumwickels für jede vorweggenommene Abweichung von dem'vorher festgelegten Wert bei der
vorher festgelegten Größe kompensiert wird. Das System sorgt
so wirksam für eine Rückkoppelung von dem Größenfühler und dem Manometer zu den Spanneinheiten. Dementsprechend wird in.
Betrieb der Wickelmaschine ein Baum mit vorher festgelegter
Größe und Durchlässigkeit erzeugt.
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Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHEΠ J Verfahren zum Herstellen von Wickeln mit einer vorher festgelegten radialen Fluiddurchlässigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß Garn oder Gewebe auf einen hohlen durchlässigen Kern gewickelt wird, cdaß ein Fluid radial durch die Windungen auf dem Kern hindurchgeführt wird und daß das Wickeln beendet wird, wenn ein vorher festgelegter Fluiddruck erreicht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein Gas ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid radial nach außen durch die Windungen geführt wird.
- 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Parameter, welche die radiale Durchlässigkeit der Windungen auf dem Kern festlegen, während des Wickelvorgangs reguliert werden.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter/die Parameter so reguliert wird/ werden, daß gewährleistet ist, daß die Änderungen der radialen Durchlässigkeit als Funktion der Wickelzeit, der radialen Tiefe der Windungen und der Anzahl von Windungen einer vorher festgelegten Schablone folgen.509832/09436. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter/die Parameter so reguliertwird/werden, daß gewährleistet ist, daß beim Erreichen des vorher festgelegten Fluiddrucks der Wickel eine vorher festgelegte radiale Größe hat.7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter der Aufwickelwiderstand des Garns oder Gewebes gegenüber dem Wickeln ist.8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel einen Kop, einen Kegel, einen Kreuzwickel, einen Spinnkuchen, ein Paket oder einen Baum umfaßt.9. Vorrichtung zur Herstellung von Wickeln mit einer vorher festgelegten radialen Fluiddurchlässigkeit, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (5) zum Wickeln von Garn oder Gewebe (1o) auf einen hohlen durchlässigen Kern (7), durch eine Fluidleitung (2) für den abdichtenden Eingriff mit dem Kern (7), auf welchem das Garn oder das Gewebe (1o) zu wickeln ist, um einen Durchgang von Fluid radial durch die Windungen des Kerns (7) zu ermöglichen, und durch Fluiddruck-Fühleinrichtungen (3) zum Erfassen eines vorher festgelegten Fluiddruckes, worauf die Herstellung eines Wickels beendet werden kann.1o. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Abstelleinrichtung, die mit der Fluiddruck-Fühleinrichtung (3) so zusammenwirkt, daß das Wickeln automatisch beendet wird, wenn der vorher festgelegte Fluiddruck erreicht ist.509832/094311. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidleitung (2) mit einer Gasversorgung (1) so verbunden ist, daß das Gas radial n"ach außen durch die Windungen geht.12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine Durchlässigkeitsreguliereinrichtung zum Regulieren eines oder mehrerer Parameter während des Wickelvorganges, welche die radiale Durchlässigkeit der Windungen festlegen. ·.-i .13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinheit (D), die mit der Fluiddruck-Füh!einrichtung (3) für die Steuerung der Durchlässigkeitsreguliereinrichtung zusammenwirkt.14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheit (D)-so programmiert ist, daß sie automatisch gewährleistet, daß die Änderung der radialen Durchlässigkeit als Funktion der Wickelzeit, der radialen Tiefe der Windungen oder der Anzahl der Windungen einer vorher festgelegten Schablone folgt.15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheit (D) auch mit einem Größenfühler (14) zusammenwirkt, welcher die radiale Größe der Windungen auf dem Kern (7) überwacht, wobei die Datenverarbeitungseinheit (D) so programmiert ist, daß sie automatisch gewährleistet, daß bei Erreichen des vorher festgelegten Fluiddrucks der Wickel eine vorher festgelegte radiale Größe hat.■ 509832/094316. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15> dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeitsreguliereinrichtung (12a, 12bf 13a, 13b) den Aufwickelwiderstand des Garns oder Gewebes (1ο)-reguliert.17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel einen Kop, einen Kegel, einen Kreuzwickel, einen Spinnkuchen, ein Paket oder einen Baum umfaßt.18. Wickel, hergestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche.5 0 9 8 3 2 / 0 9 4 3
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