Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufwickeln eines Fadens mit zwei an einem Drehteller gehaltenen Spulspindeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung sind aus der DE 38 22 826 AI bekannt.

Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnpro- zess werden diese üblicherweise am Ende des Prozesses kontinuierlich zu Spulen aufgewickelt. Das Aufspulen eines Fadens erfolgt dabei mit Hilfe von zwei Spulspindeln, die an einem Drehteller auskragend gehalten sind. Durch Drehung des Drehtellers lassen sich die Spulspindeln abwechselnd in einen Aufwickelbereich und in einen Wechselbereich führen. Somit kann der kontinuierlich zulaufende Faden ohne Unterbrechung von der Aufwickeleinrichtung aufgenommen und zu Spulen gewickelt werden. Während der Wechselphasen der Spulspindeln ist es jedoch erforderlich, dass der Faden von einer voll gewickelten Spule an einer der Spulspindeln zu der anderen Spulspindel mit einer Leerhülse übergeben werden muss. Dabei werden üblicherweise Hilfseinrichtungen verwendet, um die Übergabe, das Fangen des Fadens und das Durchtrennen des Fadens in einem Fadenabschnitt zwischen den beiden Spulspindeln umzusetzen. Zudem ist es üblich, dass während der Wechselphase der Faden aus der Changiereinrichtung herausgehoben wird. Eine derartige Wechselphase führt innerhalb der Wi- ckelstelle an dem Faden zu unterschiedlichen Fadenspannungszuständen, die sich je nach Fadenführung sprunghaft verändern können.

Um eine Verschlappung und damit einen völligen Zusammenbruch der Fa- denspannung zu verhindern, ist aus der DE 38 22 826 AI bekannt, die Antriebe der Spulspindeln sowie der Changiereinrichtung zu nutzen, um einer Verschlappung des Fadens entgegenzuwirken. Derartige Antriebs Steuerungen sind jedoch grundsätzlich relativ träge, um kurzzeitige Änderungen der Fadenspannung während der Wechselphase auszugleichen. So werden bei den heutigen Aufspulmaschinen bereits sehr kurze Wechselzeiten erreicht, die unterhalb von 20 Sekunden liegen können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines Fadens bereitzustellen, mit welchen bzw. mit welcher eine Verschlappung des zulaufenden Fadens während einer Wechselphase vermieden wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, bei fehlerhaften Fadenübergaben in der Wechselphase ungewünschte Wickelbildungen an drehenden Bauteilen der Vorrichtung zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass während der Wechselphase der Spulspindel an dem zulaufenden Faden eine permanent wirkende zusätzliche Zugkraft erzeugt wird. Dabei ist die Zugkraft derart bemessen, dass während der Wechselphase keine Überbeanspruchung des Fadens ent- steht. Durch die an dem Faden zusätzlich wirkende Zugkraft können jedoch sehr plötzliche und kurze Fadenspannungsänderungen vorteilhaft kompensiert werden. Die zusätzliche Zugkraft wird während der Wechselphase an dem Faden durch einen quer auf den Faden gerichteten Luftstrom erzeugt. So lässt sich eine zusätzliche mechanische Beanspruchung des Fadens ver- meiden.

Zur Durchführung des Verfahrens weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Luftstromerzeuger auf, der der Wickelstelle vorgeordnet ist und welcher während der Wechselphase an dem Faden eine zusätzliche Zugkraft durch einen quer auf den Faden gerichteten Luftstrom erzeugt.

Weder das Verfahren noch die Vorrichtung waren durch die bekannte Auf Spulvorrichtung gemäß der DE 100 46 602 AI naheliegend. Bei der kannten Aufspulvorrichtung ist einer Wickelstellte ein Fadenspeicher zur Aufnahme einer Fadenschlaufe vorgeordnet, die über einen gerichtet Luftstrom erzeugt wird. Hierbei wird über die Größe der Fadenschlaufe eine möglichst konstante Wickelspannung während des Aufwickeln des Fadens zu einer Spule geregelt. Grundsätzlich werden hierbei sehr geringe Fadenspannungen durch den Luftstrom erzeugt, so dass nicht vorhersehbar war, dass derartige Luftströme auch geeignet sind, um sehr plötzliche und größere Fadenspannungseinbrüche zu kompensieren. Insoweit waren die aus der DE 100 46 602 AI hervorgehenden Kenntnisse nicht geeignet, um naheliegend zu der Erfindung zu gelangen. Im Gegenteil wurde zunächst erwartet, dass der relativ starke Luftstrom zur Kompensierung von plötzlichen Fadenspannungsänderungen zu Auf- spreizungen und Verwirbelungen des multifilen Fadens führen würde. Es hat sich doch überraschenderweise herausgestellt, dass insbesondere bei gekräuselten Fäden keine negativen Verwirbelungseffekte durch den Luftstrom erzeugt wurden.

Insbesondere hat sich hierbei die Variante als besonders positiv herausgestellt, bei welcher der Luftstrom als ein Saugstrom an dem Faden wirkt, wobei der Faden in Abhängigkeit von der Zugkraft in einer Schlaufe in einen den Saugstrom erzeugenden Saugstutzen mündet. Hierbei wird der Luftstromerzeuger durch eine Unterdruckquelle gebildet, die über einen Saugstutzen eine Umgebungsluft am Faden einsaugt. Die Führung der Saugströmung aus der Umgebung sowie die Ausbildung des Saugstutzens können somit vorteilhaft gerichtet werden, um eine reine Auslenkung des Fadens ohne zusätzliche Verwirbelungen zu erhalten.

Bei der Entwicklung der Erfindung hat sich gezeigt, dass sehr große Fadenschlaufen derartige Zugkräfte erzeugen können, die einen Fadendurchriss bewirken. Daher ist die Verfahrensvariante bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Saugstrom zum Abtransport des Fadens zu einem Garnabfallbehälter genutzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu einen Garnabfallbehälter auf, der mit dem Saugstutzen verbunden ist. Diese Weiterbildung hat zudem den Vorteil, dass auch bei einem durch einen Fehl- Wechsel verursachten Fadendurchriss der kontinuierlich anlaufende Faden unmittelbar aufgenommen und in dem Garnabfallbehälter gesammelt werden kann. Damit die sehr kurzzeitig während einer Wechselphase auftretende Spannungsänderung in dem Faden kompensiert werden können, wird des Weiteren vorgeschlagen, dass der Luftstrom mit Beginn der Wechselphase aktiviert und mit Ende der Wechselphase deaktiviert wird. So lässt sich der Luftstromerzeuger zur Aktivierung und Deaktivierung unmittelbar mit der Steuereinrichtung verbinden. Damit ist sichergestellt, dass nur in der kritischen Wechselphase der Aufwicklung des Fadens eine kompensierende zusätzliche Zugkraft erzeugt wird. Diese lässt sich natürlich vorteilhaft auch in anderen kritischen Phasen der Aufwickeleinrichtung einschalten, um bei- spielsweise bei einer Produktumstellung oder einer Produkterprobung unvorhergesehene instabile Prozessphasen zu beherrschen.

Es hat sich gezeigt, dass eine Zeitdauer von max. 15 sec. als ausreichend anzusehen ist, um den Luftstrom während der Wechselphase wirken zu las- sen. Damit wird der Druckluftverbrauch zur Erzeugung der Zugkraft an dem Faden auf ein Minimum reduziert.

Um trotz der Auslenkung des Fadens bei einem Zusammenbruch der Fadenspannung einen stabilen Fadenlauf zu erhalten, ist gemäß einer vorteil- haften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Luftstrom an einem geraden Fadenabschnitt des zulaufenden Fadens vor Einlauf in einer Changiereinrichtung zu erzeugen. Hierzu ist der Luftstromerzeuger im Fadenlauf dem Kopffadenführer vorgeordnet. Damit wird sichergestellt, dass einerseits die innerhalb der Wickelstelle durchgeführten Fadenführungen der Hilfseinrichtungen beim Wechseln unbeeinflusst bleiben und andererseits eine Rückwirkung der Fadenverschlappung in einem vorgeordneten Galettensystem vermieden wird. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders geeignet, um ohne zusätzliche Antriebsregelungen einen sicheren Ausgleich von Fadenzugkraftschwankungen vorzunehmen. Zudem hat sich gezeigt, dass die zusätzliche Zugkraft an dem Faden zur Stabilisierung der Fang Sicherheit führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig.

1 während einer Wechselphase

In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in mehreren Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht, wobei die Aufwickeleinrichtung 1 in einer Betriebsphase gezeigt ist. In der Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel in der Vorderansicht dargestellt und zeigt die Aufwickeleinrichtung 1 in einer Wechselphase der Spulspindeln.

Die nachfolgende Beschreibung gilt für beide Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist. Die Aufwickeleinrichtung 1 besitzt eine Wickelstelle 2 zum Aufwickeln eines Fadens 12 zu einer Spule 6. Hierzu sind zwei auskragende Spulspindeln 5.1 und 5.2 an einem Drehteller 8 auskragend gelagert. Der Drehteller 8 ist in einem Maschinengestell 17 drehbar gelagert. Dem Drehteller 8 ist ein Drehtellerantrieb 10 und den Spulspindeln 5.1 und 5.2 jeweils ein Spindelantrieb 9.1 und 9.2 zugeordnet. Die Antriebe 9.1, 9.2 und 10 sind mit einer Steuereinrichtung 16 verbunden.

Innerhalb der Wickelstelle 2 sind den Spulspindeln 5.1 und 5.2 eine Andrückwalze 11 und eine Changiereinrichtung 3 zugeordnet. Dabei wird der Faden 12 über einen Kopffadenführer 4 der Changiereinrichtung 3 zugeführt.

Oberhalb des Kopffadenführers 4 ist ein Luftstromerzeuger 13 vorgesehen, der bei Bedarf einen an den Faden 12 wirkenden Luftstrom erzeugt. Der Luftstromerzeuger 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Unterdruckquelle 14 gebildet, die zum Aktivieren und Deaktivieren mit der Steuereinrichtung 16 verbunden ist. Die Unterdruckquelle 14 ist an einem Saugstutzen 15 angeschlossen, der mit einem freien offenen Ende unmittelbar neben dem laufenden Faden 12 endet. Das gegenüberliegende Ende des Saugstutzens 15 ist über eine Leitung 19 mit einem Garnabfallbehälter 18 verbunden.

Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, wird zum Aufwickeln des Fadens 12 zu einer Spule 6 einer der Spulspindeln in diesem Fall die Spulspindel 5.1 in einem Aufwickelbereich gehalten, so dass am Umfang der Spulspindel 5.1 die Spule 6 gewickelt wird. Die zweite Spulspindel 5.2 mit einer aufgespannten Leerhülse 7 befindet sich in einer Warteposition. In dieser Aufwickelphase bleibt der Luftstromerzeuger 13 deaktiviert.

Sobald die Spule 6 an der Spulspindel 5.1 voll gewickelt ist, wird eine Wechselphase der Spulspindel 5.1 und 5.2 eingeleitet. Hierzu wird über die Steuereinrichtung 16 der Drehtellerantrieb 10 sowie der zweite Spindelantrieb 9.2 aktiviert. Gleichzeitig wird über die Steuereinrichtung 16 die Unterdruckquelle 14 aktiviert, so dass zu Beginn der Wechselphase ein Saugstrom an dem Saugstutzen 15 erzeugt wird, der über die Umgebungsluft an den Faden 12 einwirkt, um eine zusätzliche Zugkraft an dem Faden 12 zu erzeugen. Dieser Umstand ist in Fig. 2 gezeigt.

Durch Aktivierung des Drehtellerantriebes 10 wird die Spulspindel 5.1 mit der fertig gewickelten Spule 6 aus dem Aufwickelbereich in einen Wech- selbereich geführt. Die Spulspindel 5.2 gelangt so in den Aufwickelbereich, um den Faden 12 zu übernehmen, zu fangen und zu durchtrennen. Die hierzu erforderlichen Hilfseinrichtungen sind nicht näher dargestellt. Sobald der Faden 12 von der zweiten Spulspindel 5.2 übernommen ist und an der Leerhülse 7 zu einer neuen Spule angewickelt wird, ist die Wechselphase beendet. Das Ende der Wechselphase führt dazu, dass der Luftstromerzeuger 13 über die Steuereinrichtung 16 deaktiviert wird. Der Faden 12 lässt sich ohne Wirkung eines Luftstromes unmittelbar der Wickelstelle 2 zuführen. Das Ende der Wechselphase lässt sich beispielsweise über Sensoren oder über eine Zeitsteuerung der Steuereinrichtung 16 aufgeben. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise bereits eine Zeit von 15 sec. ausreicht, um den gesamten Wechselvorgang durchzuführen. So lässt sich beispielsweise über die Steuereinrichtung 16 die Zeitdauer der Aktivierung des Luftstromes über eine Zeitsteuerung von max. 15 sec. vorgeben.

Für den Fall, dass während der Wechselphase die Fadenzugkraft kurzzeitig zusammenbricht, wird eine Garnschlaufe in den Saugstutzen eingesaugt, so dass die Fadenzugkraft in der Wickelstelle nicht merklich abfällt und die Wechselphase ungestört ablaufen kann. Bei erfolgreicher Wechselphase wird die Garnschlaufe aufgelöst und zieht sich aus dem Saugstutzen wieder heraus.

Bei einem drastischen Zusammenbruch der Fadenspannung im Faden werden durch den Saug stutzen an dem Faden sehr weit eintauchende Garnschlaufen erzeugt, die eine Zugkraft bis zu einem Fadendurchris s erzeugen können. In diesem Fall wird der gerissene Faden unmittelbar über den Saugstutzen dem Garnabfallbehälter zu geführt. Die Wechselphase bleibt so lang unterbrochen, bis ein Operator den Faden in der Wickelstelle neu anlegt.

Auch für den Fall, dass bei der Fadenübergabe der Faden von der überneh- menden Spulspindel nicht gefangen wird, lässt sich der Faden über den Saugstutzen unmittelbar einsaugen und zum Garnabfallbehälter führen. Somit wickelt der Faden im Fehlerfall nicht an Komponenten der Aufwickeleinrichtung. Die Wickelstelle ist somit direkt wieder betriebsbereit.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnen sich somit besonders dadurch aus, dass es bei einem Wechsel zu keinen unkontrollierten Wickelbildungen an rotierenden Komponenten der Aufwickeleinrichtung oder einem vorgeordneten Galettensystem kommt. Komplette Zusammenbrüche der Fadenzugkraft beim Wechseln der Spulspindeln in der Aufwickeleinrichtung lassen sich vorteilhaft durch den ständig am Faden eingreifenden Luftstrom vermeiden. Zudem begünstigt die zusätzliche Zugkraft an dem Faden den Fang- und Trennvorgang während des Wechsels.

B ezug szeichenliste

Aufwickeleinrichtung

Wickelstelle

Changiereinrichtung

Kopffadenführer

Spulspindel

Spule

Leerhülse

Drehteller

Spindelantrieb

Drehtellerantrieb

Andrückwalze

Faden

Luftstromerzeuger

Unterdruckquelle

Saugstutzen

S teuereinrichtung

Maschinengestell

Garnabfallbehälter

Leitung