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    • 专利摘要:
    Bei einem Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7) sowie einer Spinnmaschine wird eine Fadenlaufebene (20) durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens (7) durch ein Streckwerk (3) zu einer Spinneinrichtung gebildet und der Faden (7) verlässt das Streckwerk (3) an einer von einer Oberwalze (4) und/oder einer Unterwalze (5) gebildeten Ausgangsklemmstelle (6). Der Faden (7) läuft zwischen der Ausgangsklemmstelle (6) und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene (20) stehende Drehachse (15) drehende Rolle (8). Der Faden (7) dreht sich dabei gleichzeitig um seine Längsachse und bringt dabei einen ersten Falschdraht in den Faden (7) ein. Der Faden (7) wird durch die Rolle (8) seitlich aus der Fadenlaufebene (20) herausbewegt und der Faden (7) kontaktiert dabei nach der Ausgangsklemmstelle (6) die Oberwalze (4) oder die Unterwalze (5) derart, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden (7) einbringt. Eine Vorrichtung zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7) an einer Spinnmaschine weist einen Vorrichtungsträger (21) auf zur Befestigung der Rolle an einer Struktur der Spinnmaschine.
    公开号:EP3683342A1
    申请号:EP20151558.2
    申请日:2020-01-14
    公开日:2020-07-22
    发明作者:Gerd Stahlecker
    申请人:Maschinenfabrik Rieter AG；
    IPC主号:D01H7-00
    专利说明:
    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden, wobei eine Fadenlaufebene durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens durch ein Streckwerk zu einer Spinneinrichtung gebildet wird und der Faden das Streckwerk an einer von einer Oberwalze und/oder einer Unterwalze gebildeten Ausgangsklemmstelle verlässt, wobei der Faden zwischen der Ausgangsklemmstelle und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene stehende Drehachse drehende Rolle läuft, sich der Faden dabei gleichzeitig um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht in den Faden einbringt sowie eine Spinnmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
    [0002] Die bekannten Falschdrahteinrichtungen zum Einbringen von Falschdraht in einen Faden beruhen auf dem Auslenken des Fadens aus einer ursprünglich gestreckten Lage mit einem sich drehenden Falschdrahtelement. Auf den Faden wird eine Drehung ausgeübt, welche einen Falschdraht in dem Faden erzeugt. Der Falschdraht ist im Faden zeitlich und örtlich begrenzt. Er entsteht oberhalb einer Falschdrahteinleitung zwischen zwei festen Klemmstellen, beispielsweise einem Ausgangsrollenpaar eines Streckwerks und einer drehenden Rolle der Falschdrahteinrichtung. Je nach Drehrichtung des Falschdrahtes (Z- oder S-Drehungen) werden zwischen den beiden Klemmstellen die vorhandenen echten Drehungen um die Drehungen des Falschdrahtes erhöht oder verringert. Der Spinnprozess wird durch den Falschdraht stabiler, indem Fadenbrüche reduziert werden können.
    [0003] Aus der US 2 718 111 A ist eine solche Falschdrahteinrichtung bekannt. Ein Reibrad kontaktiert einen Faden zwischen Ausgangsrollen eines Streckwerks und einer Ringspinneinrichtung. Die Drehachse des Reibrades ist schräg zum Fadenlauf angeordnet. Hierdurch entsteht eine Kraft, die tangential auf den Faden wirkt und diesen um seine Längsachse dreht. Hierdurch entsteht ein Falschdraht zwischen den Ausgangsrollen und dem Fadenführer. Der Faden verläuft im Wesentlichen weiterhin in der Fadenlaufebene. Nur die Kraft des sich drehenden Reibrades bewirkt eine kleine Auslenkung des Fadens, welche bei Fortfall bei sich nicht drehendem Reibrad wieder das Zurückbewegen in seine Fadenlaufebene bewirkt. Ein dauerhaftes Auslenken des Fadens aus seiner Fadenlaufebene bewirkt das Reibrad nicht. Der eingebrachte Falschdraht ist auch sehr gering.
    [0004] Auch aus der DE 161971 C ist eine ähnliche Falschdrahteinrichtung an einer Ringspinnmaschine bekannt. Auch hier sind verschiedene Reibräder offenbart, die den Faden kontaktieren und zwischen zwei Klemmstellen einen Falschdraht einbringen. Die Spinnstabilität wird aber auch bei Verwendung verschiedener Arten von Reibrädern nicht wesentlich verbessert.
    [0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es gestatten, die Spinnstabilität an einer Spinnmaschine deutlich zu verbessern, ohne dass die Fadenqualität darunter leidet.
    [0006] Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden und einer Spinnmaschine sowie einer Vorrichtung zur Falschdrahteinleitung in einen Faden gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
    [0007] Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Einbringung von Falschdraht in einen Faden und damit zur Erhöhung der Spinnstabilität. Der Faden verläuft erfindungsgemäß über eine sich drehende Rolle, insbesondere über einen sich drehenden Zylinder, Kegel oder Paraboloid, im Folgenden allgemein als Rolle bezeichnet, welche als Drallelement dient. Durch die schräggestellte Rolle dreht sich der Faden dabei gleichzeitig um seine Längsachse. Hierdurch kann, je nach Auslegung der Vorrichtung, insbesondere hinsichtlich der Anordnung der Rolle in Bezug auf den Faden, ein Falschdraht in den Faden eingebracht werden. Das Verfahren ist dazu geeignet eine Falschdrahteinleitung in den Faden zu bewirken, welche die Festigkeit des Fadens beim Spinnen verbessert und damit auch Fadenbrüchen vorbeugt.
    [0008] Wird in dem Faden beim Lauf über die sich drehende Rolle ein Falschdraht erzeugt, so kann die entsprechende Vorrichtung auch dafür verwendet werden, dass der Faden stabilisiert wird. Der in den Faden einzubringende Falschdraht wird durch einen schrägen Lauf des Fadens über die Rolle erzeugt, bei welchem Kräfte in Längs- und Querrichtung des Fadens auftreten und den Falschdraht in dem Faden erzeugen.
    [0009] Ohne Auslenkung des Fadens würde dieser durch eine Fadenlaufebene, welche durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens durch ein Streckwerk zu einer Spinneinrichtung gebildet wird, von dem Streckwerk zu der Spinneinrichtung verlaufen. Der Faden verlässt das Streckwerk an einer von einer Oberwalze und/oder einer Unterwalze gebildeten Ausgangsklemmstelle, wobei der Faden erfindungsgemäß zwischen der Ausgangsklemmstelle und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene stehende Drehachse drehende Rolle läuft. Der Faden dreht sich dabei gleichzeitig um seine Längsachse und es wird dabei ein erster Falschdraht in den Faden eingebracht. Erfindungsgemäß wird der Faden durch die Rolle seitlich aus der Fadenlaufebene herausbewegt und der Faden kontaktiert dabei nach der Ausgangsklemmstelle die Oberwalze oder die Unterwalze derart, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden einbringt. Der Faden und die Rolle sowie der Faden und die Oberwalze bzw. die Unterwalze kreuzen sich somit, so dass sich der Faden während der Auslenkung an die Mantelfläche der Rolle und die Mantelfläche der Oberwalze bzw. die Unterwalze anschmiegt. Sowohl an der Rolle als auch an der Ober- bzw. Unterwalze wird Falschdraht in den Faden eingebracht. Durch die beiden Stellen, an denen der Falschdraht in den Faden eingebracht wird, kann die Spinnstabilität deutlich erhöht werden, ohne dass die Qualität des erzeugten Fadens durch die Einbringung einer zu hohen, dauerhaften Drehung darunter leiden würde.
    [0010] Vorzugsweise ist der erste Falschdraht gleichgerichtet oder gegengerichtet zu dem zweiten Falschdraht. So kann, je nach Auslenkung des Fadens, die Ober- oder die Unterwalze, welche den zweiten Falschdraht in den Faden einbringt, sowohl den Falschdraht der Rolle unterstützen als auch den Falschdraht der Rolle reduzieren, wenn er diesem gegengerichtet ist.
    [0011] Um die auf die Rolle einwirkenden Axialkräfte besonders reibungsarm aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Rolle mit einem, insbesondere passiven, magnetischen Axiallager gelagert ist. Das magnetische Axiallager ist wartungsarm und besonders bei unterschiedlich stark auftretenden Axialkräften sehr gut geeignet. Antriebs- oder Bremskräfte, welche radial auf die Rolle wirken, können damit sehr gezielt auf die Rolle aufgebracht werden, ohne dass die Axialkräfte den Antrieb der Rolle stark beeinflussen würden. Grundsätzlich ist auch ein aktives magnetisches Axiallager möglich, allerdings ist der technische Aufwand an dieser Stelle in der Regel zu groß.
    [0012] Die Rolle kann durch den Fadenlauf an sich in eine Drehbewegung versetzt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Rolle jedoch mit einem Motor angetrieben. Die Drehzahl der Rolle kann dabei entweder der Liefergeschwindigkeit des Fadens entsprechen oder auch geringfügig schneller oder langsamer laufen, um einen Einfluss auf die Stabilität des Fadens zu haben bzw. gegebenenfalls die Einbringung von Falschdraht in den Faden bewirken zu können.
    [0013] Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Drehzahl der Rolle mit einem Sensor erfasst und damit ein elektrisches Signal erzeugt. Diese Drehzahl der Rolle kann beispielsweise als Merkmal dafür dienen, dass die Textilmaschine fehlerhaft arbeitet oder dass der Faden fehlerhaft ist.
    [0014] Wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung der Faden gegenüber dem Verlauf des Fadens ohne Rolle zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt, so kann die Bedienung der Spinnstelle sowohl durch eine Bedienungsperson oder aber auch durch einen Roboter vereinfacht werden. Außerdem kann eine Kollision eines Roboters mit dem Faden insbesondere dann vermieden werden, wenn der Faden mittels der Rolle in die Spinnmaschine hineingedrückt, also abgesenkt wird.
    [0015] Vorzugsweise wird der Faden an Flanken der Rolle seitlich geführt. Damit kann zuverlässig vermieden werden, dass der Faden während des Spinnens von der Rolle herabrutscht und zu einem Fehler beim Spinnprozess führt.
    [0016] Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Faden durch die Flanken der Rolle einen dritten und wahlweise vierten Falschdraht erfährt. Wird der Faden nämlich so um die Rolle herumgeführt, dass er nicht nur den Umfang der Rolle berührt und durch diesen seinen Falschdraht erhält, sondern dass er auch noch eine oder beide Flanken der Rolle berührt, so wird durch die Flanken jeweils eine weitere Drehung in den Faden eingebracht. Diese weitere Drehung kann entweder in Richtung des Echtdrahtes des Fadens oder in Richtung des Falschdrahtes erfolgen.
    [0017] Die erfindungsgemäße Spinnmaschine weist ein Streckwerk, eine Spinneinrichtung und eine Falschdrahteinrichtung zur Einleitung eines Falschdrahts in einen Faden auf. Eine Fadenlaufebene ist durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens durch ein Streckwerk zu der Spinneinrichtung gebildet. Das Streckwerk weist eine Ausgangsklemmstelle mit einer Oberwalze und/oder einer Unterwalze auf, an der der Faden das Streckwerk verlässt. Zwischen der Ausgangsklemmstelle und der Spinneinrichtung ist eine Rolle mit einer schräg zur Fadenlaufebene ausgerichteten Drehachse angeordnet, wobei sich der laufende Faden beim Passieren der Rolle um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht erhält. Die Rolle ist insbesondere ein Zylinder, ein Kegel oder ein Paraboloid und hat eine Mantelfläche, an welche sich der laufende Faden anschmiegt. Erfindungsgemäß ist die Rolle derart angeordnet, dass der Faden durch die Rolle seitlich aus der Fadenlaufebene ausgelenkt ist und der Faden dabei nach der Ausgangsklemmstelle die Oberwalze oder die Unterwalze derart kontaktiert, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden einbringt. Die Vorrichtung dient insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
    [0018] Durch den schrägen Abzug des Fadens aus der Ausgangsklemmstelle wird bewirkt, dass eine Walze, je nach Anordnung der Rolle die Ober- oder die Unterwalze, der Ausgangsklemmstelle von dem Faden teilweise umschlungen wird. Die Umschlingung erfolgt nicht senkrecht zur Drehachse der Ober- bzw. Unterwalze, so dass eine Tangentialkraft auf den Faden einwirkt. Diese Tangentialkraft dreht den Faden quer zu seiner Längsachse und erzeugt einen eigenen Drall auf den Faden. Dieser Drall kann wiederum je nach Anordnung der Rolle in Bezug auf den Faden oder die Ober- bzw. Unterwalze gleich- oder gegengerichtet zu dem ersten Falschdraht der Rolle sein. Der Falschdraht wird somit entweder vergrößert oder verkleinert. Hierdurch kann die Spinnstabilität und die Qualität des Fadens individuell eingestellt werden.
    [0019] Vorzugsweise ist die Drehachse der sich drehenden Rolle bei Sicht in der Fadenlaufebene mit einem Winkel, insbesondere zwischen 30° und 60°, schräg zum Fadenlauf angeordnet und greift derart in den geradlinigen Fadenlauf ein, dass sich der Faden dabei gleichzeitig um seine Längsachse dreht. Hierdurch wird eine Kraft sowohl auf den Faden als auch auf die Rolle ausgeübt. Durch diese Kraft wird der Faden in eine Drehung um seine Längsachse versetzt und erzeugt einen Falschdraht in dem Faden. Dies trägt zur Spinnstabilität des Fadens bei.
    [0020] Vorteilhafterweise ist die Drehachse der sich drehenden Rolle bei Sicht auf die Fadenlaufebene mit einem Winkel zwischen 30° und 60° schräg zum Fadenlauf angeordnet. Damit erhält der Faden einerseits einen zuverlässigen Falschdraht und die Rolle kann andererseits den Faden auch gut halten und den Falschdraht in den Faden einführen.
    [0021] In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Rolle mit einem Motor angetrieben. Der Motor versetzt die Rolle in eine Drehbewegung, welche der Liefergeschwindigkeit des Fadens entspricht. Abweichungen von dieser Fadenliefergeschwindigkeit können vorteilhaft sein und die Kraft auf den Faden entsprechend verändern. Damit kann eine Kraft auf den Faden aufgebracht werden, welche einen Falschdraht in den Faden einleitet.
    [0022] Sind in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung mehrere sich drehende Rollen entlang des Fadenlaufs angeordnet, wobei die Drehachsen der sich drehenden Rolle mit unterschiedlichen Winkeln schräg zum Fadenlauf angeordnet sind, so kann der Falschdraht schonend und in größerer Stärke eingebracht werden.
    [0023] Vorzugsweise ist die Rolle derart an der Spinnmaschine angeordnet, dass der Faden im Vergleich zu dem Verlauf des Fadens ohne Rolle in der Fadenlaufebene zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt ist. Der Faden verläuft somit oberhalb oder unterhalb des normalen Fadenlaufs, wie er ohne die erfindungsgemäße Falschdrahteinrichtung wäre. Ist der Fadenlauf angehoben, so ist die Bedienung der Spinnstelle, insbesondere beim Ansetzen eines Fadens vereinfacht. Ist der Fadenlauf dagegen abgesenkt, das heißt näher an der Maschine als bei dem normalen Fadenlauf, so kann ein Roboter, der entlang der Spinnmaschine patrouilliert, an der Spinnstelle vorbeifahren, ohne dass Gefahr einer Kollision mit dem Faden besteht.
    [0024] Weist in einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung die Rolle zumindest eine, vorzugsweise zwei, seitliche Flanken auf, so kann der Faden sehr gut und sicher seitlich geführt werden. Es ist damit möglich, dass zusätzliche Drehungen in den Faden eingebracht werden, wenn der Faden derart geführt wird, dass er die Flanken berührt. Außerdem kann hierdurch zuverlässig vermieden werden dass der Faden von der Rolle rutscht und der Spinnprozess unterbrochen werden muss oder ein Fehler in dem Faden erzeugt wird.
    [0025] Um eine sichere Führung des Fadens und Falschdrahteinleitung in den Faden zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Rolle eine Länge von mindestens 20 mm und einen Durchmesser von mindestens 10 mm aufweist.
    [0026] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rolle zumindest ein Fadenführungselement zugeordnet ist, um ein Abrutschen des Fadens von der Rolle zu verhindern. Insbesondere im Stillstand der Spinnstelle oder bei zu geringer oder fehlender Spinnspannung kann damit sichergestellt werden, dass der Faden nicht von der Rolle herabfällt. Während des Spinnens soll das Fadenführungselement allerdings den Faden nicht berühren, um den Spinnprozess nicht zu stören. Das Fadenführungselement kann darüber hinaus auch beim Anspinnen vorteilhaft sein, um den Faden zu halten, wenn der Faden über die Rolle gelegt, die Spinnspannung aber noch nicht aufgebaut ist.
    [0027] Die Vorrichtung ist dabei an der Textilmaschine seitlich des nicht ausgelenkten Fadenlaufs angeordnet. Sie weist einen Halter bzw. einen Vorrichtungsträger auf, mit welchem Sie an der Spinnmaschine befestigt werden kann und vorteilhafterweise die Rolle in ihrer Neigung in Bezug auf den Halter oder die Befestigung in der Spinnmaschine bzw. den Fadenlauf veränderbar ist.
    [0028] Vorteilhafterweise ist die Baugruppe mit der Achse der drehenden Rolle auf einem mechanischen Vorrichtungsträger angebracht. Die Baugruppe kann hierdurch sehr einfach an der Textilmaschine angeordnet werden. Es ist auch eine Nachrüstung einer bestehenden Spinnmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
    [0029] Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigtFigur 1 eine Seitenansicht einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine, Figur 2 eine Vorderansicht einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäß Stand der Technik, Figur 3 eine Vorderansicht mit nach rechts ausgelenktem Faden, Figur 4 eine Vorderansicht mit nach links ausgelenktem Faden, Figur 5 eine Seitenansicht mit in die Spinnstelle gedrücktem Faden mit einer ersten Neigung der Rolle, Figur 6 eine Seitenansicht mit in die Spinnstelle gedrücktem Faden mit einer zweiten Neigung der Rolle, Figur 7 eine Rolle mit umgelenktem Faden, Figur 8a und 8b eine Unterwalze mit umgelenktem Faden, Figur 9a bis 9e verschiedene Ausführungen der Rolle und Figur 10 eine Rolle mit Magnetlagerung.
    [0030] Bei der nachfolgenden Beschreibung alternativer Ausführungsbeispiele werden für Merkmale, die im Vergleich zu den anderen Ausführungsbeispielen in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale. Die genannte Rolle kann unterschiedliche Mantelflächen aufweisen, welche unter anderem insbesondere ein Zylinder, ein Kegel oder ein Paraboloid sind, auch wenn im Einzelfall nur Zylinder genannt sein sollte.
    [0031] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Spinnstelle 1 einer Ringspinnmaschine. Ein Faserverband 2 durchläuft ein Streckwerk 3 und wird dabei verzogen. Er verlässt das Streckwerk 3 an einem Walzenpaar, das aus einer Oberwalze 4 und einer Unterwalze 5 besteht. Oberwalze 4 und Unterwalze 5 bilden eine Ausgangsklemmstelle 6, in der der Faserverband 2 geklemmt wird. Beim sogenannten Verdichtungsspinnen kann anstelle der Oberwalze 4 oder der Unterwalze 5 auch ein Saugrohr vorhanden sein, welches von einem Siebriemchen umschlungen ist und einen Unterdruck erzeugt. Auf das Siebriemchen drückt die Oberwalze 4 oder die Unterwalze 5 und klemmt den Faserverband 2 ebenfalls an einer entsprechenden Ausgangsklemmstelle 6. Ab der Ausgangsklemmstelle 6 wird aus dem Faserverband 2 ein mit einer Drehung versehener Faden 7 gebildet. Der Faden 7 umschlingt eine schräg zum Fadenlauf angestellte Rolle 8, gelangt anschließend durch einen Fadenführer 9 und über einen Läufer 10 auf eine Hülse 11, auf welche der Faden 7 aufgewickelt wird. Zwischen Fadenführer 9 und Läufer 10 bildet der Faden 7 einen Fadenballon 12. Die Hülse 11 dreht mit der Drehzahl der sie tragenden Spindel um eine Spindelachse 14, während der Läufer 10 mit geringfügig geringerer Geschwindigkeit vom aufspulenden Faden 7 entlang eines Spinnrings 13 mitgeschleppt wird.
    [0032] Zwischen der Ausgangsklemmstelle 6 und dem Fadenführer 9 läuft der Faden 7 über die Rolle 8, die drehbar um eine Drehachse 15 gelagert ist. Die Rolle 8 lenkt den Faden 7 aus seinem gestrichelt angedeuteten normalen Fadenlauf 16 ab und hebt ihn aus diesem Fadenlauf 16 heraus. Die Rolle 8 ist dabei in dieser Seitenansicht in einem Winkel β zwischen 30° und 60° zum normalen Fadenlauf 16 geschwenkt angeordnet. Der Faden 7 kontaktiert die Rolle 8 somit nicht senkrecht zu der Drehachse 15 der Rolle 8, sondern unter einem Winkel, sodass Tangentialkräfte auf den Faden 7 wirken. Die Tangentialkräfte bewirken eine Drehung des Fadens 7, welche einen Falschdraht zwischen der Ausgangsklemmstelle 6 und dem Fadenführer 9 erzeugt.
    [0033] Die Figur 2 zeigt eine Vorderansicht der Spinnstelle 1 einer Ringspinnmaschine gemäß Stand der Technik. In dieser Darstellung ist die Rolle 8 zu sehen, wie sie aus dem Stand der Technik in bekannter Weise an der Spinnstelle 1 angeordnet ist. Die Rolle 8 befindet sich im Bereich einer Fadenlaufebene 20. Die Fadenlaufebene 20 ist definiert durch den Weg des Faserverbandes 2 durch das Streckwerk 3 und im weiteren Verlauf dieser Linie durch die Spindelachse 14. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, verbleibt der Faden 7 auf seinem Weg vom Streckwerk 3 bis zum Fadenführer 9 in dieser Fadenlaufebene 20. Kleinere Abweichungen hiervon durch das Anschmiegen des Fadens 7 an die Rolle 8 oder durch das Umlaufen des Fadenführers 9 bleiben hierbei unberücksichtigt. Die Fadenlaufebene 20 entspricht damit im Wesentlichen der Zeichenebene der Figur 1.
    [0034] Aus dieser Darstellung der Figur 2 wird gut ersichtlich, dass die Rolle 8 in einem Winkel α geneigt zur Fadenlaufebene 20 angeordnet ist. Der Faden 7 läuft schräg über die Rolle 8, wodurch Tangentialkräfte auf den Faden 7 entstehen, welche einen Falschdraht in den Faden 7 einbringen.
    [0035] Figur 3 zeigt eine mit Figur 2 vergleichbare Darstellung, wobei hier die erfindungsgemäße Anordnung der Rolle 8 ersichtlich wird. Während bei der herkömmlichen Anordnung gemäß Figur 2 die Rolle 8 den Faden 7 im Wesentlichen innerhalb der Fadenlaufebene 20 belässt, wird der Faden gemäß der erfindungsgemäßen Figur 3 aus der Fadenlaufebene 20 herausbewegt. Der Faden 7 erfährt dadurch nicht nur Tangentialkräfte beim Kontaktieren der Rolle 8, sondern auch Tangentialkräfte im Bereich der Oberwalze 4. Diese Tangentialkräfte im Bereich der Oberwalze 4 entstehen dadurch, dass der Faden 7 von der Ausgangsklemmstelle 6 schräg abgezogen wird und dabei die Oberwalze 4 an deren Umfang ebenfalls kontaktiert und hier weitere Tangentialkräfte erfährt. In den Faden 7 werden somit nicht nur Drehungen durch die Rolle 8, sondern auch Drehungen durch die Oberwalze 4 eingebracht. Je nach Anordnung der Rolle 8 und der Seite, nach welcher der Faden 7 aus der Ausgangsklemmstelle 6 herausgezogen wird, entstehen Z- oder S-Drehungen in dem Faden 7, welche die echte Drehung des Fadens 7 unterstützen oder dieser echten Drehung entgegengerichtet sind. Es kann damit ein höherer Falschdraht erzeugt oder der Falschdraht der Rolle reduziert werden.
    [0036] Während bei der Darstellung gemäß Figur 3 die Rolle 8 rechts von der Fadenlaufebene 20 angeordnet ist und den Faden 7 dementsprechend nach rechts auslenkt, ist gemäß der Darstellung der Figur 4 die Rolle 8 links von der Fadenlaufebene 20 angeordnet und lenkt den Faden 7 dementsprechend nach links aus. Zudem ist die Rolle 8 gemäß Figur 4 auch in ihrem Winkel zu der Fadenlaufebene 20 bzw. im Vergleich zur Ausführung gemäß Figur 3 gedreht angeordnet. Die Dralleinleitung der Rolle 8 gemäß Figur 3 ist somit der Dralleinrichtung in den Faden 7 der Figur 4 entgegengesetzt. Gleiches gilt für die Dralleinleitung an der Oberwalze 4 nach der Ausgangsklemmstelle 6. Nachdem der Faden 7 in die andere Richtung abgezogen wird, wirken die Tangentialkräfte der Oberwalze 4 auch in entgegengesetzter Richtung zur Ausführung der Figur 3, sodass auch hier eine entgegengerichtete Dralleinleitung in den Faden 7 erfolgt.
    [0037] Während bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Rolle 8 den Faden 7 aus dem normalen Fadenlauf 16 heraushebt, drückt die Rolle 8 den Faden 7 bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 in die Spinnstelle 1 hinein. Der Faden 7 verläuft somit unterhalb des normalen Fadenlaufs 16. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn Roboter an der Spinnmaschine entlang patrouillieren und eine über dem normalen Fadenlauf 16 angeordnete Rolle 8 den Weg des Roboters behindern würde. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 wird der erste Drall wiederum durch die Rolle 8 erzeugt, welche Tangentialkräfte auf den Faden 7 bewirken. Der zweite Drall auf den Faden 7 wird in diesem Falle durch die Unterwalze 5 bewirkt, welche ebenfalls schräg von dem Faden 7 kontaktiert wird und damit Tangentialkräfte auf den Faden 7 wirken. Der Grund hierfür ist, dass die Rolle 8 ebenso wie in den Figuren 3 und 4 den Faden 7 seitlich aus der Fadenlaufebene 20 herausbewegt und damit einen schrägen Abzug aus der Ausgangsklemmstelle 6 und über die Umfangsfläche der Unterwalze 5 bewirkt. Ebenso wie in den Figuren 3 und 4 ist die Neigung der Rolle 8 bei den Figuren 5 und 6 gegengerichtet. Hierdurch kann die Richtung des eingebrachten Falschdrahts beeinflusst werden. Außerdem ist es ebenso wie in den Figuren 3 und 4 möglich, dass der Faden 7 sowohl links als auch rechts von der Fadenlaufebene 20 verläuft.
    [0038] In Figur 7 sind die Kräfte auf den Faden 7 und die Rolle 8 dargestellt. Die Rolle 8 dreht sich bei diesem Ausführungsbespiel auf Grund des über sie gezogenen Fadens 7. Der Faden 7 wird von der Rolle 8 ausgelenkt. Die Fadenzugkraft F teilt sich in eine Komponente FA in axialer und einer Komponente FR in radialer Richtung auf. Mit der radialen Kraftkomponente FR wird die Rolle 8 angetrieben. Auf Grund der axialen Komponente FA bewegt sich der Faden 7 entlang der Manteloberfläche der Rolle 8. Die axiale Komponente FA kann wiederum in eine in Richtung Fadenlauf ausgerichtete Komponente FL und in eine zur Garnachse senkrecht stehende Komponente FT-WIRK zerlegt werden. Die zum Fadenlauf senkrecht stehende Komponente FT-WIRK entspricht der Kraft, die auf den Außendurchmesser des Fadens 7 wirkt und mit der das Torsionsmoment für den Falschdraht eingebracht wird.
    [0039] Der Falschdrahteintrag hängt von dem Durchmesser der Rolle 8, dem Reibungskoeffizienten der Mantelfläche der Rolle 8, der Auslenkung des Fadens 7 bzw. dessen Umschlingungswinkel um die Rolle 8, der Schrägstellung der Rolle 8 zum unausgelenkten Faden 7, der Zahl der eingesetzten Rollen 8, der Leichtgängigkeit der Rolle 8 bzw. dem an der Rolle 8 anstehenden positiven oder negativen Antriebsmoment ab, falls dieser durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Die Drehzahl der Rolle 8 kann in diesem Fall mit einem Sensor erfasst und damit ein elektrisches Signal zur Steuerung des Motors erzeugt werden.
    [0040] Die für den Falschdrahteintrag optimale Schrägstellung der Rolle 8 liegt im Bereich von 30° - 60° zur Linie des Fadenlaufs 16 des unausgelenkten Fadens 7 (siehe Figur 1, 2).
    [0041] Die Oberfläche der Rolle 8 kann aus Keramik, aus einem Stahlkörper mit rauer Hartbeschichtung oder aber aus einem Material wie Gummi oder einem synthetischen Material wie Elastomere, z.B. Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR, Bezug von Oberrollen), bestehen.
    [0042] Die Rolle 8 soll leichtgängig sein. Geeignete Lagerungen für die Rolle 8 sind kleine, ölgeschmierte Wälzlager, Gleitlager mit Wellen kleiner 4 mm oder aerostatische Luftlager. Für die Optimierung des Falschdrahteintrages können jedoch auch Rollen 8 mit einem definierten positiven oder negativen (Brems-) Antriebsmoment zum Einsatz kommen.
    [0043] Die Falschdrahtvorrichtung mit der Rolle 8 ist mittels eines Vorrichtungsträgers 21 vorzugsweise an der Struktur der Spinnmaschine angebracht.
    [0044] Um Falschdraht in das Garn einzuleiten, wird der Faden 7 im Stand der Technik häufig über einen zum Fadenlauf schief stehenden Steg gezogen. Auf Grund vom Reibungskoeffizient und der Schrägstellung des Steges sowie auf Grund von der Umschlingung des Fadens 7 um den Steg treten Reibungskräfte auf. Die zu überwindende Fadenreibung wirkt nur zu einem geringen Anteil als Torsionsmoment zur Falschdrahteinleitung auf den Faden 7. Die maximal mögliche Einleitung von Falschdrahtdrehungen wird durch die maximal mögliche Fadenzugkraft begrenzt.
    [0045] Die Fadenzugerhöhung als Folge der durch die Euler-Eytelweinschen Gleichung beschriebenen physikalischen Zusammenhänge kann reduziert werden, wenn der schräge Steg durch die leicht drehbare Rolle 8 ersetzt wird. Der Faden 7 wird über die Rolle 8 gezogen. Die Rolle 8 dreht sich dadurch. Damit gleitet und/oder rollt der Faden 7 in axialer Richtung auf der drehenden Rolle 8. Da die Reibung leichtgängiger Lager wesentlich geringer ist, als die Reibung, die auftritt, wenn der Faden 7 über einen feststehenden Steg gezogen wird, kann mit der sich drehenden schrägen Rolle 8 bei verringerten Fadenzugkräften ein wesentlich höheres Torsionsmoment auf den Faden 7 ausgeübt werden.
    [0046] In Figur 7 ist außerdem dargestellt, dass der Rolle 8 Fadenführungselemente 23 zugeordnet sind. Die Fadenführungselemente 23 sind beispielsweise Stifte, welche beim Spinnen seitlich neben dem Faden 7 angeordnet sind. Beim Spinnen mit der vorgesehenen Spinnspannung berührt der Faden 7 die Fadenführungselemente 23 nicht. Erst wenn die Spinnspannung zu gering wird, um den Faden 7 auf der schräggestellten Rolle 8 zu halten, rutscht der Faden 7 von der Rolle 8 in Richtung auf eines oder mehrere der Fadenführungselemente 23 und bleibt dort hängen. Es wird daher durch die Fadenführungselemente 23 verhindert, dass der Faden 7 von der Rolle 8 herabgleitet und der Spinnvorgang wieder aufwändig mit dem Auflegen des Fadens 7 auf die Rolle 8 gestartet werden muss. Insbesondere auch beim Anspinnen des Fadens 7, bei dem der Faden 7 auf die Rolle 8 erstmals gelegt werden muss, erleichtern die Fadenführungselemente 23 das Handling. Der Faden 7 kann sehr einfach über die Fadenführungselemente 23 und die Rolle 8 gelegt werden und der Spinnvorgang kann anschließend gestartet werden.
    [0047] In den Figuren 8a und 8b sind die Kräfte dargestellt, welche auf den Faden 7 im Bereich der Unterwalze 5 auftreten. Dies verhält sich selbstverständlich analog bei einer anders gerichteten Umlenkung des Fadens 7, sodass er die Oberwalze 4 kontaktiert. Der Faden 7 wird auf die Unterwalze 5 angepresst, so dass Normalkräfte FN auf den Faden 7 wirken. Wie aus Figur 8b zu ersehen ist, wird der Faden 7 schräg zur Achse der Unterwalze 5 abgezogen. Der schräge Abzug des Fadens 7 erfolgt ab der Ausgangsklemmstelle 6. Die Fadenzugkraft FL wird dabei aufgeteilt in eine Axial- und eine Radialkraft FA und FR sowie eine Torsionskraft FT-Wirk, welche tangential auf den Faden 7 wirkt. Hierdurch entsteht eine Verdrehung des Fadens 7 um seine Längsachse, welche einen Drall in dem Faden 7 erzeugt.
    [0048] In den Figuren 9a bis 9e sind verschiedene Formen der Rolle 8 dargestellt. Die Rolle 8 weist eine Länge L und einen Durchmesser D auf. Die Länge L sollte mindestens 20 mm betragen, während der Durchmesser D mindestens 10 mm aufweisen soll. Wichtig ist dabei, dass der Faden, wenn er aus der Fadenlaufebene 20 ausgelenkt wird, sicher über die Rolle 8 geführt werden kann.
    [0049] Die Rolle 8 in Figur 9 weist zwei konische Flanken 22 auf. Bei einer entsprechenden Führung des Fadens 7 ist es möglich, dass der Faden 7 an drei unterschiedlichen Stellen die Rolle 8 kontaktiert. In dem hier dargestellten Fall erhält dabei der Faden 7 an der linken Flanke 22 eine Rechtsdrehung, während er auf dem zentralen Teil der Rolle 8, welcher zylindrisch ausgeführt ist, ebenso wie an der rechten Flanke 22, eine Linksdrehung erhält. Hierdurch sind weitere, dritte und vierte Dralleinleitungen in den Faden 7 möglich.
    [0050] In der Ausführung der Rolle 8 gemäß Figur 9b ist lediglich eine Flanke 22 an der linken Seite der Rolle 8 angeordnet. Diese seitliche Flanke 22 kann als Schutz dienen, damit der Faden 7 nicht von der Rolle 8 rutscht, wenn er auf ihr umgelenkt wird.
    [0051] In der Figur 9c ist ähnlich wie bei der Figur 9b nur eine seitliche Flanke 22 angeordnet. Hier ist diese Flanke 22 abgerundet, sodass unter Umständen ein sanfter Übergang des Fadens 7 auf den zylindrischen Teil der Rolle 8 erfolgt.
    [0052] Die Ausführung der Rolle 8 gemäß Figur 9d ist derart, dass sie konkav gewölbt ist. Die dadurch entstehende Nut dient zur besonders vorteilhaften Führung des Fadens 7.
    [0053] In Figur 9e ist die Rolle 8 mit zwei seitlichen Flanken 22 versehen, welche gewölbt zu einem zentralen, zylindrischen Teil hin ausgeführt sind. Insbesondere, wenn der Faden 7 in der Regel in dem mittleren, zylindrischen Teil der Rolle des 8 läuft, kann damit eine gleichbleibende Drehung des Fadens 7 bewirkt werden.
    [0054] Selbstverständlich sind auch andere Formen der Rolle 8 geeignet, eine gute Dralleinleitung in den Faden 7 zu erzeugen.
    [0055] Die Falschdrahteinrichtung kann in Bereichen von Spinnverfahren verwendet werden, in denen das Garn eine zu niedrige Festigkeit aufweist und in denen die Festigkeit durch Falschdrehungen erhöht und der Spinnvorgang damit stabilisiert werden kann. In diesem Fall muss die Rolle 8 so ausgerichtet werden, dass der Falschdraht zur Istdrehung gleichgerichtet ist. So addieren sich Falsch- und Istdrehung oberhalb der Falschdrahteinrichtung.
    [0056] Beim Ringspinnen entstehen Fadenbrüche hauptsächlich am Streckwerksausgang im oder kurz nach dem Spinndreieck. Deshalb wird die Falschdrahteinrichtung beim Ringspinnen unterhalb des Streckwerks angeordnet. Die Festigkeit des Fadens 7 oberhalb der Falschdrahteinrichtung im Bereich des Streckwerksausganges wird durch die zusätzlichen Falschdrehungen erhöht und dadurch die Fadenbruchzahl während des Spinnens reduziert.
    [0057] In Figur 10 ist eine Rolle 8 mit einer passiven axialen Magnetlagerung 25 dargestellt. Die Rolle ist an der Drehachse 15 befestigt. Die Drehachse 15 ist ihrerseits radial in zwei Radiallagern 26 drehbar angeordnet. Als Axiallager dient die Magnetlagerung 25. Hierzu ist die Drehachse 15 an ihrem dem Magnetlager 25 zugeordneten Ende mit Nuten 27 versehen. Die Nuten 27 können mit Kunststoff ausgefüllt sein. Zwischen den Nuten 26 befinden sich Stege 28. Den Nuten 27 gegenüber liegen Magnete 29, die mit Distanzscheiben 30 voneinander beanstandet sind. Die Magnete 29 sind in dem Vorrichtungsträger 21 befestigt. Die Magnete 29 schaffen in dem Zusammenspiel mit den Stegen 28 eine axiale Steifigkeit der Drehachse 15. Vorteilhaft bei dieser Lagerung ist es, dass sie weitgehend unabhängig von einer axialen Kraft ist, welche durch den Faden auf die Rolle 8 einwirkt. Der Antrieb der Rolle 8 durch den Faden oder durch einen der Drehachse 15 zugeordneten, hier nicht dargestellten Motor, wird somit nicht durch Axialkräfte, welche unterschiedliche Widerstände beim Antrieb der Rolle 8 erzeugen könnten, beeinflusst. Die Rolle 8 kann damit sehr gleichmäßig und gezielt angetrieben werden.
    [0058] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
    权利要求:
    Claims (15)
    [0001] Verfahren zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7), wobei eine Fadenlaufebene (20) durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens (7) durch ein Streckwerk (3) zu einer Spinneinrichtung gebildet wird und der Faden (7) das Streckwerk (3) an einer von einer Oberwalze (4) und/oder einer Unterwalze (5) gebildeten Ausgangsklemmstelle (6) verlässt, wobei der Faden (7) zwischen der Ausgangsklemmstelle (6) und der Spinnstelle über eine sich um eine schräg zur Fadenlaufebene (20) stehende Drehachse (15) drehende Rolle (8) läuft, sich der Faden (7) dabei gleichzeitig um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht in den Faden (7) einbringt, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (7) durch die Rolle (8) seitlich aus der Fadenlaufebene (20) herausbewegt wird und der Faden (7) dabei nach der Ausgangsklemmstelle (6) die Oberwalze (4) oder die Unterwalze (5) derart kontaktiert, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden (7) einbringt.
    [0002] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Falschdraht gleichgerichtet oder gegengerichtet zu dem zweiten Falschdraht ist.
    [0003] Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich drehende Rolle (8) mit einem Motor und/oder durch den Faden (7) angetrieben wird.
    [0004] Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Rolle (8) mit einem Sensor erfasst und damit ein elektrisches Signal erzeugt wird.
    [0005] Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (7) gegenüber dem Verlauf des Fadens (7) ohne Rolle (8) zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt wird.
    [0006] Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (7) an Flanken (22) der Rolle (8) seitlich geführt wird und/oder dass der Faden (7) durch die Flanken (22) der Rolle (8) einen dritten und wahlweise vierten Falschdraht erfährt.
    [0007] Spinnmaschine mit einem Streckwerk (3), einer Spinneinrichtung und einer Falschdrahteinrichtung zur Einleitung eines Falschdrahts in einen Faden (7), wobei eine Fadenlaufebene (20) durch den in Draufsicht weitgehend direkten Verlauf des Fadens (7) durch ein Streckwerk (3) zu der Spinneinrichtung gebildet ist und das Streckwerk (3) eine Ausgangsklemmstelle (6) mit einer Oberwalze (4) und/oder einer Unterwalze (5) aufweist, an der der Faden (7) das Streckwerk (3) verlässt, und zwischen der Ausgangsklemmstelle (6) und der Spinneinrichtung eine Rolle (8) mit einer schräg zur Fadenlaufebene (20) ausgerichteten Drehachse (15) angeordnet ist, wobei sich der laufende Faden (7) beim Passieren der Rolle (8) um seine Längsachse dreht und dabei einen ersten Falschdraht erhält, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) derart angeordnet ist, dass der Faden (7) durch die Rolle (8) seitlich aus der Fadenlaufebene (20) ausgelenkt ist und der Faden (7) dabei nach der Ausgangsklemmstelle (6) die Oberwalze (4) oder die Unterwalze (5) derart kontaktiert, dass diese einen zweiten Falschdraht in den Faden (7) einbringt.
    [0008] Spinnmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (15) der sich drehenden Rolle (8) bei Sicht in der Fadenlaufebene (20) und/oder bei Sicht auf die Fadenlaufebene (20) mit einem Winkel (α, β) zwischen 30° und 60° schräg zum Fadenlauf angeordnet ist.
    [0009] Spinnmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) mit einem, insbesondere passiven, magnetischen Axiallager (25) gelagert ist.
    [0010] Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) mit einem Motor und/oder mit dem Faden (7) angetrieben ist.
    [0011] Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich drehende Rollen (8) entlang des Fadenlaufs angeordnet sind, wobei die Drehachsen (15) der sich drehenden Rollen (8) mit unterschiedlichen Winkeln schräg zum Fadenlauf angeordnet sind.
    [0012] Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) derart angeordnet ist, dass der Faden (7) gegenüber dem Verlauf des Fadens (7) ohne Rolle (8) zusätzlich zu der seitlichen Auslenkung angehoben oder abgesenkt ist.
    [0013] Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) zumindest eine seitliche Flanke (22) aufweist zum seitlichen Führen des Fadens (7) und/oder dass der Rolle (8) zumindest ein Fadenführungselement (23) zugeordnet ist, um ein Abrutschen des Fadens (7) von der Rolle (8) zu verhindern.
    [0014] Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) eine Länge (L) von mindestens 20 mm und einen Durchmesser (D) von mindestens 10 mm aufweist.
    [0015] Vorrichtung zur Falschdrahteinleitung in einen Faden (7) an einer Spinnmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Vorrichtung einen Vorrichtungsträger (21) aufweist zur Befestigung der Rolle (8) an einer Struktur der Spinnmaschine.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    CN111441114A|2020-07-24|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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