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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR TREATING WINDING MATERIAL WITH A FLUID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/081350
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for treating winding material with a fluid during the winding thereof on a winding spool. Said method and device are characterised in that the fluid, preferably in the form of water vapour, is applied directly onto the rotating winding spool.

Inventors:
WALCHER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/001143
Publication Date:
October 17, 2002
Filing Date:
March 28, 2002
Export Citation:
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Assignee:
VOLKMANN GMBH (DE)
WALCHER MARTIN (DE)
International Classes:
B65H71/00; (IPC1-7): B65H71/00
Foreign References:
US3281223A1966-10-25
US3933456A1976-01-20
US4478625A1984-10-23
US4440557A1984-04-03
GB2064604A1981-06-17
CH125443A1928-06-01
DE802865C1951-02-26
DE2148345A11973-04-05
GB1119937A1968-07-17
Attorney, Agent or Firm:
Sroka, Jan (D�sseldorf, DE)
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Claims:
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 8. Oktober 2002 (08.10.02) eingegangen : ursprüngliche Ansprüche 1-20 durch geänderte Ansprüche 1-20 ersetzt ; ursprüngliche Ansprüche 21-24 gestrichen ; Anspruch 21 neu hinzugefügt (4 Seiten)]
1. Verfahren zum Befeuchten von mindestens eine Woll-und/oder Baumwollkom- ponente enthaltendem Garn während des Aufwickelns desselbens auf eine Auf- wikkelspule in Form einer Kreuzspule, bei welchem Verfahren Wasserdampf über die gesamte Länge der Aufwickelspule auf diese aufgesprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf auf einen Umfangsbereich der Aufwickelspule aufgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf in- termittierend auf die Aufwickelspule aufgetragen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf durch wenigstens eine Düsenöffnung aufgetragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf durch mehrere, nebeneinander liegende Düsenöffnungen im Bereich einer Mantellinie der Aufwickelspule auf diese aufgetragen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf mit- tels einer sich entlang einer Mantellinie der Aufwickelspule erstreckenden Schlitzdüse aufgetragen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf mit- tels einer sich entlang einer Mantellinie der Aufwickelspule changierend hin und her bewegbaren Sprühdüse auf die Aufwickelspule aufgetragen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf punktuell im Bereich der jeweiligen Auflaufstelle des Garnes auf die Aufwickel- spule aufgesprüht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, bei welchem das Garn mittels eines Chan- gierelementes auf die Aufwickelspule abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf mittels einer der Bewegung des Changierelementes folgenden Sprühdüse auf die Aufwickelspule aufgetragen wird.
10. Vorrichtung zum Befeuchten von Garn mit Wasserdampf während des Aufspu- lens des Garnes auf eine Aufwickelspule zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche Vorrichtung ein Antriebsaggregat (32 ; 49) zum rotatorischen Antrieb der in einem Spulenrahmen (50) gelagerten Aufwik- kelspule (34 ; 34\'), ein sich entlang der Aufwickelspule hin und her bewegendes Changierelement sowie eine Sprüheinrichtung für Wasserdampf enthält, die über ein Leitungssystem (12 ; 54 ; 55) an ein Wasserdampfversorgungssystem (10) an- geschlossen ist und zum unmittelbaren Auftrag des Wasserdampfs auf die Auf- wickelspule dieser Aufwikkelspule unmittelbar im Bereich einer Mantellinie derselben zugeordnet ist. ll.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrich- tung mindestens eine gegen einen Umfangsbereich der Aufwickelspule gerichtete Sprühdüse (48 ; 53 ; 53\') aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ge- gen eine Mantellinie der Aufwickelspule gerichtete, schlitzförmige Sprühdüse aufweist.
13. 13 Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere in Richtung einer Mantellinie der Aufwickelspule nebeneinander liegende Sprüh- düsen aufweist.
14. 14 Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine sich entlang einer Mantellinie der Aufwickelspule changierend hin und her be- wegbare Sprühdüse aufweist.
15. 15 Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse mit- tels eines verformbaren Schlauchs (54 ; 54\') an das Wasserdampfversorgungssy- stem (10 ; 55) angeschlossen ist.
16. 16 Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (53 ; 53\') zur gemeinsamen Bewegung mit dem Changierelement mechanisch mit dem Changierelement gekoppelt ist.
17. 17 Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (53) mit dem Changierelement (52) eine integrierte Einheit bildet und als solche vor der Aufwickelspule (34\') angeordnet ist.
18. 18 Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (53\') bezogen auf die Anordnung des Changierelementes (52), hinter der Aufwickel- spule (34\') angeordnet und mittels eines bügelähnlichen Gestells (56) mit dem Changierelement gekoppelt ist. l9. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserdampf- versorgungssystem Steuerungselemente (17 ; 47) zur regelbaren Zufuhr des Was- serdampfs zu jeder Sprühdüse enthält.
19. 20 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüseneinrichtung derart mit dem Antriebsaggregat für die Aufwickel- spule gekoppelt ist, daß der von der Sprühdüseneinrichtung abgegebene Volu- menstrom von der Aufwickelgeschwindigkeit beeinflußt wird.
20. 21 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, bei der wenigstens eine Sprüh- düse einen von einer Wandung begrenzten Ausgabequerschnitt aufweist, wobei an jeder Stelle dieses Ausgabequerschnitts in wenigstens einer Richtung der Abstand zweier gegenüberliegender Wandungsabschnitte kleiner 0,5 mm ist.IN ARTIKEL 19 (1) GENANNTE ERKLÄRUNG Gegenüber dem Stand der Technik unterscheidet sich die Erfindung grundsätzlich durch die Kombination der im Anspruch 1 genannten sechs Mekrmale, nämlich 1-Befeuchten ; 2-Garn mit mindestens einer Woll-und/oder Baumwollkomponente ; 3-Aufwickeln zu einer Kreuzspule ; 4-Aufsprühen ; 5-von Wasserdampf ; 6-über die gesamte Länge der Aufwickelspule bzw. Kreuzspule.Weiterhin werden einige Ausdrücke/Bezeichnungen wie folgt ausgetauscht : a)"Wickelgut"durch"Garn" b)"Fluid"durch"Wasserdamp
c)"Fluidauftragseinrichtung"bzw."Fluidausgabeöffnung"durch"Sprühdüse".
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Wickelgut mit einem Fluid ============================================ Die Erfindung betrifft ein Vrfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Wickelgut mit einem Fluid sowie eine Fluidausgabeeinrichtung für ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung.

Der Feuchtigkeitsgehalt von Wickelgut, insbesondere textilen Fäden bzw. Garnen, beeinflußt verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften des Wickel- guts, wie beispielsweise das elektrostatische Verhalten, das Faserflugverhalten oder das Ablaufverhalten über Kanten und Umlenkungen bei der Weiterverarbei- tung insbesondere in Webereien und Stickereien oder dergleichen.

Es hat sich gezeigt, daß für unterschiedliche Materialien unterschiedliche Feuch- tigkeitsgehalte wünschenswert sind bzw. angestrebt werden, um besonders geeig- nete Eigenschaften für die Weiterverarbeitung zu schaffen. Dementsprechend wird garn-bzw. fadenartiges Wickelgut meist mit einem materialabhängigen Feuchtig- keitsgehalt bereitgestellt, der beispielsweise bei Baumwolle 8,5 Gewichtsprozent und bei Wolle 16,5 Gewichtsprozent beträgt und auch als Handelsfeuchte be- zeichnet wird.

Um diesen Feuchtigkeitsgehalt im Wickelgut zu erreichen, ist vorgeschlagen wor- den, das Wickelgut mit Dampf zu behandeln, um z. B. auch die durch den Spinn- prozeß hervorgerufene sog. Kräuselneigung zu vermindern oder zu beseitigen.

Bei einem bekannten Verfahren werden Woll-oder Baumwollfäden aufgespult und anschließend für mehrere Tage in einem Raum aufgehängt, der eine hohe Luftfeuchtigkeit aufweist.

Die DE 38 28 630 AI beschreibt diverse Nachteile dieses Verfahrens und schlägt vor, mehrere Kreuzspulen zu Säulen zu vereinigen und diese anschließend radial von innen nach außen zu durchdampfen. Hierzu werden perforierte Spulenhülsen in den Säuleninnenraum eingebracht, bevor Dampfdruck in den Hülseninnenraum geleitet wird. Bei diesem Verfahren wird die Feuchtigkeit in achsialer sowie in radialer Richtung der Spule dem Wickelgut ungleichmäßig zugeführt. Als Folge davon ist die Feuchtigkeit im Wickelgut inhomogen verteilt. Ferner besteht die Gefahr, daß sich Kondensat und damit lokale Übernässungen bilden.

Die DE 43 17 486 AI beschreibt ein Verfahren, bei dem zu Kopsen gewickeltes Garn nach dem Spulprozeß in eine Dampfkammer eingebracht wird, in der diese Kopse bedampft und zusätzlich mit einem Fluid erwärmt werden, um die Konden- satbildung zu vermindern. Dieses Verfahren erfordert, gemessen an den erzielba- ren Ergebnissen, einen hohen Steuerungs-und Regelaufwand. Die Kondensatbil- dung und lokale Übernässungen lassen sich aber nur unzureichend vermindern.

Das Verfahren erfordert ferner hohe Durchlauf-und Umrüstzeiten. Ungünstig kann es sich auch auswirken, daß der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb der Dampf- kammer in aller Regel von dem Feuchtigkeitsgehalt außerhalb der Dampfkammer abweicht. Beim Einführen oder Entnehmen von Kopsen in die bzw. aus der Dampfkammer findet ein Feuchtiglceitsaustausch zwischen dem Kammerinnern und der Umgebung zumindest dann statt, wenn die Kammertore geöffnet sind.

Dieser Effekt wird nur unzureichend berücksichtigt. Ferner ist auch nicht eine homogene Verteilung der Feuchtigkeit im Wildçelgut gewährleistet.

In der DE-PS 25 13 306 ist eine Vorrichtung an Zwirn-oder Spulmaschinen zum Avivieren der Fäden auf ihrem Weg von der Lieferspule zur Aufwickelspule be- schrieben. Diese Vorrichtung hat ein der Aufwickelspule vorgelagertes, sich längs der Maschine erstreckendes Speicherrohr für Avivage. Das Speichen\'ohr ist im Bereich jedes Aufwickelaggregates mit einem porösen Körper mit Kapillarwir- kung versehen, der in die im Speicherraum befindliche Avivageflüssigkeit eintau- chende Ansätze aufweist, und an dem der aufzuwickelnde Faden im Bereich des sog. Changierdreiecks entlangstreift, wodurch Avivage an den über den porösen Körper streifenden Faden abgegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln insbesondere von faden-bzw. garnartigem Wickelgut mit einem insbesondere dampfartigen Fluid sowie eine Fluidausgabeeinrichtung zu schaffen, welche es ermöglichen, daß bei kurzen Durchlaufzeiten und hoher Betriebssicher- heit eine möglichst gleichmäßige Fluid-bzw. Feuchtigkeitsverteilung im Wickel- gut erreicht wird.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 1 und vorrichtungsmäßig mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.

Das zur Garn-bzw. Fadenbehandlung vorgesehene Fluid kann an sich ein beliebi- ges Fluid sein und soll sich bevorzugt zum Befeuchten und/oder zum Erwärmen und/oder zum Trocknen des Wickelguts eignen. Vorzugsweise liegt das Fluid in dampfförmigen Zustand, insbesondere als gesättigter oder ungesättigter Naß- dampf, vor.

Als Fluid kann auch trockene Luft verwendet werden, um beispielsweise die Feuchtigkeitsanteile in dem faden-oder garnförmigen Wickelgut zu vermindern, wenn die Faden-bzw. Garnfeuchte oberhalb eines vorgegebenen Sollwertes liegt.

Der Fluidauftrag erfolgt vorzugsweise entlang einer Mantellinie der Aufwickel- spule, im wesentlichen mittels einer stationären Einrichtung, die mindestens eine oder mehrere nebeneinander liegende, im Bereich einer Mantellinie der Aufwik- kelspule angeordnete Fluidausgabeöffnungen, zum Beispiel in Form von Düsen, oder in Form einer Schlitzdüse enthält.

Gemäß weiterer Erfindung kann das Fluid mittels einer changierend hin und her bewegenden Fluidauftragseinrichtung aufgetragen werden. Die Bewegung der Fluidauftragseinrichtung kann vorzugsweise mit der Changierbewegung des Changierelementes bzw. des Changierfadenführers gekoppelt sein.

Um über die gesamte Aufwickelspule eine gleichmäßige Feuchte zu gewährlei- sten, kann gemäß weiterer Erfindung der Feuchtigkeitsgehalt des Wickelgutes er- faßt und zur Steuerung des Fluidauftrags benutzt werden.

Die erfindungsgemäße Fluidausgabevorrichtung hat eine Ausgabeöffnung mit ei- nem vorgegebenen Ausgabequerschnitt. Der Ausgabequerschnitt wird von einer Ausgabebewandung begrenzt. An jeder Stelle des Ausgabequersclmitts sind zwei gegenüberliegende Wandungen vorgesehen, deren Abstand kleiner als 500, um ist.

Bevorzugt ist dieser Abstand kleiner 400 um oder kleiner 300 um als oder kleiner als 200 um oder kleiner als 100 um. m besonders bevorzugter Gestaltung ist die- ser Abstand kleiner als 80 um, bevorzugt kleiner als 70 um.

Vorzugsweise kann dieser Abstand im Bereich zwischen 20 und 70 um liegen.

Besonders bevorzugt liegt dieser Abstand zwischen 30 und 50 gm.

Die erfindungsgemäße Fluidausgabeeinrichtung, die insbesondere als Düse gestal- tet ist, kann eine oder mehrere Ausgabeöffnungen aufweisen.

Besonders bevorzugt weist die Fluidausgabeeinrichtung eine Ausgabeöffnung mit einer schlitzförmigen oder runden oder in sonstiger Weise geformten Quer- schnittsfläche auf.

Die Fluidausgabeeinrichtung kann auch mehrere Ausgabeöffnungen mit identisch oder unterschiedlich gestalteten Querschnitten aufweisen. Beispielsweise können mehrere runde Querschnittsflächen vorgesehen sein.

Die Außenkontur der Fluidausgabeeinrichtung kann erfindungsgemäß zylindrisch oder kegelförmig oder kugelförmig auf sonstige Art gestaltet sein, und zwar insbe- sondere in dem Bereich, in dem die Ausgabeöffnung vorgesehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung beschrie- ben.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Seitenansicht ; Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorderansicht mehrerer nebeinan- der liegender Aufwickelspulen mit zugeordneten Fluidausgabeeinrichtungen ; die Figuren 3 und 4 zeigen in schematischer Darstellung Seitenansichten von zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Bei der in Figur 1 schematisch dargestellten Spulstelle wird der von einer Vorla- gespule 22 abgezogene Faden 20 über Umlenkrollen 24,26,28 geführt und auf eine Aufwickelspule 34 aufgewickelt. Die in einem nicht dargestellten ver- schwenkbaren Spulenrahmen gelagerte Aufwickelspule 34 wird beispielsweise von einer Nutentrommel 32 angetrieben, die ihrerseits drehfest auf einer extern angetriebenen Antriebswelle 20 gelagert ist. Die Nutentrommel 32 bildet gleich- zeitig das Fadenverlegeorgang bzw. Fadenchangierelement.

In Figur 1 ist die Textilmaschine repräsentativ für andere, ein Fadenaufwickelag- gregat aufweisende Textilmaschinen, z. B. Doppeldraht-Zwirnmaschinen, Spinn- Fach-oder Texturiermaschinen anhand einer Spulstelle dargestellt.

Von der Aufbereitungskammer 10, die von einer Regel-und Steuereinrichtung 17 gesteuert wird, wird das aufbereitete Fluid über das Leitungssystem 12, in dem ggf. Ventile oder Drosseln 36,40 vorgesehen sind, zu dem Düsenkopf 44 geleitet.

Das Leitungssystem 12 hat ferner eine Filterelement 45 zum Herausfiltern von fe- sten Partikeln bzw. Verunreinigungen aus dem Fluid, insbesondere Wasserdampf.

Dem Filterelement 45 kann eine Regel-bzw. Steuereinheit 47 zugeschaltet sein, durch welche der Druck des Fluids und ggf. weitere Kennwerte desselben wie Temperatur oder chemische Zusammensetzung nachgeregelt werden.

Figur 2 zeigt, daß erfindungsgemäß auf unterschiedlichen Spulstrecken gespulte Fäden gleichzeitig behandelt, insbesondere befeuchtet werden können.

Der einzelnen Aufwickelspule kann eine einzelne Sprühdüse 48, oder es können der einzelnen Aufwickelspule 34 mehrere, z. B. zwei nebeneinander angeordnete und auf eine Mantellinie der Aufwickelspule 34 liegende Sprühdüsen 48 zugeord- net sein. Die einzelne Düse kann auch die Form einer sich über die Länge der Aufwickelspule erstreckende Schlitzdüse sein.

Gemäß den Figuren 1 und 2 sind die Fluidausgabeeinrichtungen stationär angeord- net.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der erfmdungs- gemäßen Vorrichtung, bei der das Fluid mittels einer sich entlang einer Mantel- linie der Aufwickelspule 34\'changierend hin und her bewegbaren Fluidauftrag- einrichtung auf die Aufwickelspule aufgetragen wird.

Gemäß den Figuren 3 und 4 ist die Aufwickelspule 34\'ist in einem Spulenrahmen 50 gelagert, der um die Achse 51 verschwenkbar ist. Die Aufwickelspule 34 wird von einer rotierend angetriebenen Friktionsantriebswalze 49 in Drehung versetzt.

Als Verlegeorgan dient ein üblicher Changierfadenführer 52.

Gemäß Figur 3 ist an dem Changierfadenführer 52 eine Fluid-Ausgabeöffnung in Form eines gegen die Aufwickelspule 34\'gerichteten Rohrstücks 53 oder derglei- chen befestigt, das mit Fluid über einen beweglichen Schlauch 54 versorgt wird, der an das durch das Rohr 55 dargestellte Fluid-Versorgungssystem angeschlossen ist. Der Schlauch hat eine solche Länge, daß er dem Changierfadenführer 52 über dessen gesamten Hub folgen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist die Fluidaufgabeeinrichtung von dem Changierfadenführer 52 getrennt angeordnet und, bezogen auf die örtliche Lage des Changierfadenführers 52, hinter der Aufwickelspule 34\'bzw. der Friktionsan- triebswalze 49 angebracht. Die Fluidaufgabeöffnung 53\'ist mit dem Changierfa- denführer 52 mittels eines Bügels 56 gekoppelt. Die Fluidaufgabeöffnung 53\'ist mittels des Schlauches 54\'an das Fluidversorgungssystem 55 angeschlossen.