Anwendungsgebiet der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtung zum Ablegen des Spinnbandes von Textilfasern in eine flache Spinnbandkanne, bei denen das Spinnband in Schlingen abgelegt wird, die durch die Zusammensetzung der gegenseitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes und der flachen Spinnbandkanne in Richtung der Längsachse der flachen Spinnbandkanne mit der Drehbewegung der Ausgangsöffnung des Drehkopfes entstehen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
In der Textilindustrie werden bei den das Spinnband herstellenden Maschinen zum Ablegen des Spinnbandes Spinnbandbehälter verwendet, die als Spinnbandkannen bekannt sind. Diese Spinnbandkannen dienen weiter zum Verlegen und Transport des Spinnbandes zu einer das Spinnband verarbeitenden Maschine. Gegenwärtig ist man dabei, die bisher vorherrschenden zylindrischen Spinnbandkannen durch flache Kannen zu ersetzen, die im Grundriss die Form eines Vierecks haben, dessen Ecken abgerundet sind oder dessen kürzere Seiten im Querschnitt eine Kreislinie bilden oder auf eine andere Weise abgerundet sind.
In die erwähnten flachen Spinnbandkannen wird das Spinnband von Textilfasern auf mannigfache Weise abgelegt, bei der es sich jedoch in jedem Fall um eine Kombination der Drehbewegung des Drehkopfes bzw. seiner Ausgangsöffnung für das Spinnband und der gegenseitigen reversiblen geradlinigen Bewegung der flachen Spinnbandkanne und des Drehkopfes handelt.
Durch die Kombination dieser zwei Bewegungen bildet das Spinnband beim Ablegen in eine flache Spinnbandkanne Schlingen, deren Form sich im Idealfall den Zykloiden nähert, die sich fliessend nebeneinander und teilweise übereinander ablegen und über dem Boden der flachen Spinnbandkanne die einzelnen Schichten der Spinnbandschlingen bilden, wobei die jeweils folgende Schicht der Spinnbandschlingen in die flache Spinnbandkanne auf die jeweils vorgehende Schicht abgelegt wird, jedoch in der jeweils entgegengesetzten Richtung der reversiblen geradlinigen Bewegung.
Auf diese Weise wird das Spinnband W flache Spinnbandkannen abgelegt z.B. nach EP 340 459 A1 oder nach CS PV 3068-92, die sich voneinander nur dadurch unterscheiden, dass die reversible geradlinige Bewegung bei EP 340 459 A1 durch die flache Spinnbandkanne unter dem rotierenden Drehkopf, bei der CS PV 3068-92 dagegen durch den rotierenden Drehkopf selbst ausgeübt wird.
Der Nachteil dieser Art der Spinnbandablegung besteht darin, dass die Dichte des abgelegten Spinnbandes an den Wänden der Spinnbandkanne deutlich höher als im mittleren Bereich der flachen Spinnbandkanne ist, was mit der Betriebsforderung, flache Spinnbandkannen mit grösstmöglicher Spinnbandmenge zu füllen, im Widerspruch steht.
Nicht behaftet mit diesem Mangel ist die Lösung gemäss CS AO 251 650, bei der das Spinnband in engen Schlingenreihen, die in eine Schicht nebeneinander gelegt werden, abgelegt wird. Jede Schlingenreihe des Spinnbandes entsteht dabei gleichzeitig entlang der gesamten Länge der flachen Spinnbandkanne, sodass die nebeneinander liegenden Schlingenreihen bei alternierender Richtung der reversiblen geradlinigen Bewegung der flachen Spinnbandkanne gebildet werden, wobei die Verstellung auf die Nebenreihe der Schlingen durch eine zusätzliche Bewegung der flachen Spinnbandkanne getätigt wird.
Dieses System kann auch bei solchen Verfahren zum Ablegen des Spinnbandes angewandt werden, bei denen die reversible geradlinige Bewegung der Drehkopf über der flachen Spinnbandkanne durchführt. Die Zusatzbewegung kann dann auch entweder der Drehkopf oder die flache Spinnbandkanne durchführen.
Der Nachteil dieses Verfahrens zum Ablegen des Spinnbandes besteht in der Notwendigkeit, die Vorrichtung mit einem Mechanismus zur Realisierung der Zusatzbewegung auszustatten.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Ablegen des Spinnbandes in eine flache Spinnbandkanne vorzuschlagen, das imstande sei, bei Einhaltung der gegenwärtigen Einfachheit die in die flache Spinnbandkanne einzulegende maximale Spinnbandmenge zu erhöhen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Die obigen Nachteile der bekannten technischen Lösungen werden durch das erfindungsgemässe Verfahren zum Ablegen des Spinnbandes von Textilfasern in eine flache Spinnbandkanne reduziert, dessen Prinzip darin besteht, dass beim Ablegen des Spinnbandes in die flache Spinnbandkanne Schlingen gebildet werden, deren äussere Breite in einer zur Längsachse der flachen Spinnbandkanne senkrechten Richtung dem Wert von 75% bis 85% der Breite des Innenraums der flachen Spinnbandkanne gleich ist, wodurch eine Ausbiegung der im Ablegen betroffenen Spinnbandschlinge in Richtung zu der Längswand der flachen Spinnbandkanne erzielt wird, bei der die gegenseitige relative Geschwindigkeit der Ausgangsöffnung des Ablegekanals des Drehkopfes und der flachen Spinnbandkanne grösser ist.
Es ist vorteilhaft, nach dem Ablegen einer Schicht von Spinnbandschlingen zu einer der Längswände der flachen Spinnbandkanne während der einen Richtung der gegenseitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes und der flachen Spinnbandkanne auf das Spinnband der Fasern während seiner Ablegung in Schlingen der folgenden Schicht bei der entgegengesetzten Richtung der gegenseitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes und der flachen Spinnbandkanne mit einer in Richtung zur entgegengesetzten Längswand der flachen Spinnbandkanne orientierten Kraft einzuwirken.
Die Zusatzkraft kann dabei durch einen niedrigeren Widerstand gegen das Ablegen des Spinnbandes im freien Raum neben der schon achsenungleich gelegten Schlingenschicht, die bei der vorgehenden Bewegungsrichtung der gegenseitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes und der flachen Spinnbandkanne gelegt wurde, generiert werden.
Das Prinzip der Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens besteht darin, dass die Ausgangsöffnung des Drehkopfes von der Drehachse des Drehkopfes um 75% bis 85% der Hälfte der Breite des Innenraums der Spinnbandkanne entfernt ist.
Übersicht der Figuren
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Dabei bedeuten:
Fig. 1 die zweite Ausführungsvariante in Vorderansicht,
Fig. 2 die zweite Ausführungsvariante in Seitenansicht,
Fig. 3 die erste Ausführungsvariante in Vorderansicht,
Fig. 4 die erste Ausführungsvariante in Seitenansicht,
Fig. 5 Schema der Lagerung des Spinnbandes von Textilfasern in einer flachen Spinnbandkanne,
Fig. 6 die Querverteilung der Spinnbanddichte in einer flachen Spinnbandkanne beim Ablegen in eine Schlingenschicht durch eines der bisher bekannten Verfahren,
Fig. 7 die Querverteilung der Spinnbanddichte in einer flachen Spinnbandkanne beim Ablegen in eine Schlingenschicht nach der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 8 die Lagerung von zwei Spinnbandschichten in einer flachen Spinnbandkanne.
Ausführungsbeispiele
Das Verfahren zum Ablegen des Spinnbandes von Textilfasern in eine flache Spinnbandkanne, bei dem das Spinnband in Schlingen abgelegt wird, die durch die Zusammensetzung der gegenseitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes und der flachen Spinnbandkanne mit der Drehbewegung der Ausgangsöffnung des Drehkopfes gebildet werden, wird im Nachstehenden anhand von zwei Vorrichtungsvarianten näher erläutert, die zu seiner Durchführung dienen können.
Die erste, in der Fig. 3 dargestellte Variante der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens enthält einen Tragrahmen 1, auf dem ein Hilfsrahmen 11 reversibel verstellbar angeordnet ist, der einen drehbar gelagerten Drehkopf 2 trägt, über dem auf dem Hilfsrahmen 11 Zuführwalzen 3 und eine Führungsrolle 4, über die ein Spinnband 5 zu den Zuführwalzen 3 zugeführt wird, gelagert sind. Im Drehkopf 2 ist ein Ablegekanal 21 des Spinnbandes 5 mit einer Ausgangsöffnung 211 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der maximale Durchmesser der durch die Rotation der Ausgangsöffnung 211 des Spinnbandes 5 beim Drehen des Drehkopfes 2 gebildeten Kreislinie um 15% bis 25% kleiner als die Breite des Innenraums der flachen Spinnbandkanne 6.
Während des Ablegevorgangs des Spinnbandes 5 ist die flache Spinnbandkanne unter dem Drehkopf 2 stationär gelagert, wobei die Drehachse 22 des Drehkopfes 2 bei der reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes 2 über der flachen Spinnbandkanne 6 sich in ihrer Längsachsenebene 61 bewegt.
Der Hilfsrahmen 11 ist auf bekannte Weise mit einer bekannten Antriebseinrichtung gekoppelt, durch die die reversible geradlinige Bewegung des Drehkopfes 2 erzielt wird.
Beim Ablegen des Spinnbandes 5 in die flache Spinnbandkanne 6 (Fig. 5) macht der Drehkopf 2 gleichzeitig eine Drehbewegung um seine Drehachse 22 und eine reversible geradlinige Bewegung über der stationären flachen Spinnbandkanne 6. Die reversible geradlinige Bewegung des Drehkopfes 2 entsteht durch die reversible Bewegung des Hilfsrahmens 11 auf dem Tragrahmen 1 von dem einen zum anderen Ende der flachen Spinnbandkanne 6, die durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung ausgeübt wird. Daraus ergibt sich eine reversible geradlinige Bewegung der Drehachse 22 des Drehkopfes 2 in der Richtung der Längsachse der flachen Spinnbandkanne 6. Als Längsachse der flachen Spinnbandkanne 6 ist die Längsachse eines beliebigen zu den Seitenwänden 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6 senkrechten Querschnitts der flachen Spinnbandkanne 6 zu verstehen.
Durch die Zusammensetzung der erwähnten Drehbewegung und der gleichzeitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes 2 über der flachen Spinnbandkanne 6 entstehen beim Ablegen des Spinnbandes 5 in die flache Spinnbandkanne 6 Schlingen 51 des Spinnbandes 5. Im Idealfall bilden diese Schlingen 51 des Spinnbandes 5 eine Zykloide. In der Praxis ist jedoch die Form der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 auf verschiedene Weise deformiert.
Beim Ablegen des Spinnbandes 5 in die flache Spinnbandkanne 6 geht das Spinnband 5 aus der Ausgangsöffnung 211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 hinaus, wobei die Breite der Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 85% bis 75% der Breite des Innenraums der flachen Spinnbandkanne 6 gleich ist.
Wie dargestellt in der Fig. 5, kommt es während der Drehbewegung und der gleichzeitigen reversiblen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes 2 über der flachen Spinnbandkanne 6 dazu, dass die eben in Bildung betroffenen Schlingen 51 des Spinnbandes 5 asymmetrisch zur Längsachsenebene der flachen Spinnbandkanne 6 abgelegt werden, weil sie in Richtung weg von der Drehachse 22 des Drehkopfes 2 zur Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 abgeschwenkt werden, sodass sich die Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 mit einer von ihren Seitenwänden zur Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 und mit der anderen von ihren Seitenwänden im Abstand von der gegenüberliegenden Längswand 62 der flachen Spinnbandkanne 6 legt.
Das wird dadurch verursacht, dass bei der Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 die Umfangsgeschwindigkeit V211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 mit der Geschwindigkeit V2 addiert wird, sodass die gegenseitige relative Geschwindigkeit der Ausgangsöffnung 211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 und der flachen Spinnbandkanne 6 bei der Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 grösser als bei der gegenüberliegenden Längswand 62 der flachen Spinnbandkanne 6 ist, bei der die Umfangsgeschwindigkeit V211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 und die Geschwindigkeit V2 gegenseitig subtrahiert werden.
Da bei der Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 die gegenseitige relative Geschwindigkeit der Ausgangsöffnung 211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 und der flachen Spinnbandkanne 6 grösser als bei der gegenüberliegenden Längswand 62 der flachen Spinnbandkanne 6 ist, wird die eben in Bildung betroffene Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 während ihrer Ablegung in die flache Spinnbandkanne 6 seitlich zur Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 63 abgeschwenkt und zu dieser Längswand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 abgelegt, wobei sie gleichzeitig in die flache Spinnbandkanne 6 im Abstand von der gegenüberliegenden Seitenwand 62 der flachen Spinnbandkanne 6 abgelegt wird.
Wenn der Drehkopf 2 den Umkehrpunkt seiner geradlinigen Bewegung gegenüber der flachen Spinnbandkanne 6 erreicht hat, ändert sich die Richtung der geradlinigen Bewegung des Drehkopfes 2 und der Drehkopf 2 beginnt seine Bewegung zurück in seinen anderen Umkehrpunkt gegenüber der flachen Spinnbandkanne 6. Durch diese Änderung der Richtung der gegenseitigen geradlinigen Bewegung des Drehkopfes 2 und der flachen Spinnbandkanne 6 bei Einhaltung der Drehrichtung des Drehkopfes 2 ändert sich die Orientierung der Geschwindigkeit V2 der geradlinigen Bewegung des Drehkopfes 2 und dadurch auch die Grösse und Orientierung der gegenseitigen relativen Geschwindigkeit V211-V2 und M211+V2 der Ausgangsöffnung 211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 und der flachen Spinnbandkanne 6 bei jeder der Längswände 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6.
Infolgedessen ändert sich die Richtung der Ausbiegung der neuen Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 in Richtung zur Längswand 62 der flachen Spinnbandkanne 6 und die neue Schicht 51 des Spinnbandes 5 wird zur Längswand 62 der flachen Spinnbandkanne 6 und im Abstand von der Längs-wand 63 der flachen Spinnbandkanne 6 abgelegt.
Auf diese Weise wird jede folgende Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 zur gegenüberliegenden Längswand 62 oder 63 der flachen Spinnbandkanne 6 abgeschwenkt und abgelegt als zu der die vorhergehende Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 abgelegt wurde, wie in der Fig. 8 dargestellt. Die vorhergehende Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 ist dabei immer im Abstand von der Längswand 63 oder 62 der flachen Spinnbandkanne 6 abgelegt, zu der die nachfolgende Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 abgelegt wird.
Diese Ausbiegung der Schichten der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 zu einer der Längswände 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6 beim Ablegen der nacheinander folgenden Schichten der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 wird durch einen zusätzlichen Krafteffekt unterstützt, der dadurch entsteht, dass die vorhergehende Schicht der Schlingen 51 im Abstand von dieser Längswand 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6 abgelegt hat.
Da im freien Raum zwischen der Seitenwand der vorherigen Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 und der genannten Längswand 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6 der Füllungsgrad der flachen Spinnbandkanne 6 mit dem Spinnband 5 durch die vorherigen Schichten der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 und somit auch der Materialdruck kleiner ist, hat das aus der Ausgangsöffnung 211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 hinaustretende Spinnband 5 die Tendenz, sich in diesen freien Raum zur anliegenden Längswand 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6 zu legen, wodurch er die Ausbiegung der eben in Ablegung betroffenen Schicht der Schlingen 51 des Spinnbandes 5 zu dieser entsprechenden Längswand 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6 fördert.
Die zweite, in den Fig. 1 und 2 dargestellte Variante der Vorrichtung zum Ablegen des Spinnbandes 5 in die flache Spinnbandkanne 6 enthält den Tragrahmen 1, in dem der mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung gekoppelte Drehkopf 2 in bekannter Weise drehbar gelagert ist. Über dem Drehkopf 2 sind Zuführwalzen 3 angeordnet, zwischen die über die Führungsrolle 4 das Spinnband 5 zugeführt wird. Im Drehkopf 2 ist ein Ablegekanal 21 des Spinnbandes 5 mit der Ausgangsöffnung 211 vorgesehen.
Unter der Ebene des Drehkopfes 2 ist reversibel verstellbar in Richtung ihrer Längsachse die flache Spinnbandkanne 6 gelagert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die flache Spinnbandkanne den Querschnitt eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken. Die längeren Rechteckseiten stellen dabei die rechte Seitenwand 62 und die linke Seitenwand 63 der flachen Spinnbandkanne 6, die kürzeren Seiten die Vorderwand 64 und die Hinterwand 65 dar.
Zur Betätigung der reversiblen geradlinigen Bewegung der flachen Spinnbandkanne 6 kann eine beliebige bekannte diesem Ziel dienende Vorrichtung angewandt werden, z.B. ein Trägerwagen 7 der flachen Spinnbandkanne 6, auf dem die Spinnbandkanne 6 während des Einfüllvorgangs befestigt ist. Der Trägerwagen 7 ist mit Rädern 71 ausgestattet und mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung gekoppelt, deren bewegliches Glied eine reversible geradlinige Bewegung ausübt. Die Bahn eines Hubs der reversiblen geradlinigen Bewegung der flachen Spinnbandkanne 6 ist annähernd gleich der Differenz zwischen der Länge des Innenraums der flachen Spinnbandkanne 6 und dem Doppelten des Abstands zwischen der Ausgangsöffnung 211 des Ablegekanals 21 des Drehkopfes 2 und der Drehachse 22 des Drehkopfes 2.
Der eigentliche Ablegevorgang des Spinnbandes 5 in die flache Spinnbandkanne 6 verläuft bei diesem Ausführungsbeispiel in derselben Weise wie bei der vorhergehenden Ausführung.
Die flache Spinnbandkanne 6 braucht nicht im Querschnitt nur eine Rechteckform zu haben, wie im obigen Fall, sondern sowohl die Vorder- als auch die Hinterwand 65 können in ihrem ganzen Verlauf abgerundet sein.
Zur Ausübung der reversiblen geradlinigen Bewegung der flachen Spinnbandkanne 6 kann auch eine nicht dargestellte bekannte Greifvorrichtung angewandt werden, durch die die flache Spinnbandkanne 6 ergriffen und hochgesetzt wird, wonach die reversible geradlinige Bewegung der flachen Spinnbandkanne 6 bei dieser hochgesetzten Lage der flachen Spinnbandkanne 6 verläuft.
Das Dichtediagramm des in der flachen Spinnbandkanne 6 gelagerten Spinnbandes 5 ist in den Fig. 6 und 7 schematisch dargestellt, und zwar zeigt die Fig. 6 die Situation beim Ablegen des Spinnbandes in eine Schicht der Schlingen 51 nach einem der Verfahren des bisherigen Stands der Technik. Die maximale Dichte ist in der Nähe der Seitenwände 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6, die minimale Dichte im mittleren Teil des Querschnitts durch die Spinnbandkanne 6. Die gestrichelte Linie zeigt die mittlere Dichte.
Beim Ablegen des Spinnbandes 5 nach der vorliegenden Erfindung sind zwei in der flachen Spinnbandkanne gelagerte, nacheinander folgende Schichten der Schlingen 51 um einen Wert verlagert, der in der Fig. 5 mit u bezeichnet ist und der 15% bis 25% der Breite des Innenraums der flachen Spinnbandkanne darstellt. Bei dieser Art des Ablegens des Spinnbandes 5 erweitert sich die Zone der grösseren Dichte des Spinnbandes 5 an den Seitenwänden 62, 63 der flachen Spinnbandkanne 6, wie dargestellt in der Fig. 7. Der Dichteverteilungsverlauf ist symmetrisch nach der Längsachse der flachen Spinnbandkanne 6, bzw. nach ihrer Längsachsenebene.