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Die
Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung für eine Arbeitsstelle
einer Offenend-Spinnmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei
Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen, beispielsweise Offenend-Spinnmaschinen
oder Spulmaschinen, sind im Zusammenhang mit deren Spulvorrichtungen
verschiedene Arten von Kreuzspulenbremseinrichtungen bekannt und
in der Patentliteratur beschrieben.
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Mit
solchen Bremseinrichtungen sollen die in den Spulenrahmen der Spulvorrichtungen
drehbar gelagerten Kreuzspulen im Bedarfsfall möglichst schnell
in den Stillstand abgebremst werden können.
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Ein
solcher Bedarfsfall ist bei einer Spulmaschine beispielsweise dann
gegeben, wenn während des Umspulprozesses ein Fadenbruch
aufgetreten ist oder wenn aufgrund eines Fadenfehlers ein kontrollierter
Reinigerschnitt ausgelöst wurde.
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Wie
in der
EP 0 846 640
B1 beschrieben ist, sind die Arbeitsstellen solcher Textilmaschinen
beispielsweise mit einer in den Spulenrahmen integrierten, pneumatisch
betätigbaren Spulenbremse ausgestattet, die es ermöglicht,
eine vorzugsweise von ihrer Fadenführungstrommel abgehobene,
frei rotierende Kreuzspule in kürzester Zeit in den Stillstand abzubremsen.
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Durch
die
DE-OS 15 60 581 sind
des Weiteren Arbeitstellen von Spulmaschinen bekannt, deren Spulvorrichtungen
jeweils mit einer in den Spulenrahmen eingebauten Spulenbremse und
zusätzlich mit einem begrenzt drehbar gelagerten Bremsblech
ausgestattet sind.
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Das
Bremsblech wird im Bedarfsfall von hinten über die Fadenführungstrommel
geschwenkt und hebt dabei die rotierende Kreuzspule von der Fadenführungstrommel
ab.
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Die
Kreuzspule wird dabei sowohl durch das Bremsblech als auch durch
die in den Spulenrahmen integrierte Spulenbremse in den Stillstand
verzögert.
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Bei
diesen bekannten Einrichtungen kommt es aufgrund des Einsatzes der
Bremsbleche, insbesondere wenn die Kreuzspule ein hohes Trägheitsmoment
aufweist, allerdings zu einer relativ starken Beanspruchung der äußeren
Fadenlagen der Kreuzspule, was sich negativ auf die Qualität
der Kreuzspule auswirken kann.
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Bei
Offenend-Spinnmaschinen, deren Arbeitsstellen durch ein die Arbeitsstellen
selbsttätig versorgendes Serviceaggregat bedient werden,
ist es bislang üblich, eine von der rotierenden Spulenantriebswalze
abgehobene Kreuzspule einfach in den Stillstand auslaufen zu lassen.
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Das
heißt, die Kreuzspulen solcher Textilmaschinen laufen in
den Stillstand aus, ohne dass eine zusätzliche Bremskraft
eingeleitet wird.
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Dieses
Verfahren wirkt sich insbesondere deshalb nicht nachteilig aus,
weil derartige Offenend-Spinnmaschinen gegenüber Kreuzspulautomaten
mit deutlich niedrigeren Spulgeschwindigkeiten arbeiten, und die
Kreuzspule einer bedienbedürftigen Arbeitstelle in der
Regel bereits in den Stillstand ausgelaufen ist, wenn das angeforderte
Serviceaggregat die betreffende Arbeitsstelle erreicht.
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Die
Arbeitstellen von semiautomatischen Offenend-Spinnmaschinen, das
heißt von Offenend-Spinnmaschinen, deren Arbeitsstellen
manuell durch eine Bedienperson angesponnen werden, verfügen
hingegen oft über eine Kreuzspulen-Bremseinrichtung.
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Das
heißt, die Arbeitsstellen solcher Offenend-Spinnmaschinen
sind mit einem schwenkbar gelagerten Bremsblech ausgerüstet,
das, beispielsweise durch einen Pneumatikzylinder beaufschlagt, im
Bedarfsfall über die rotierende Spulenantriebswalze geschoben
werden kann und dabei die Kreuzspule nicht nur von der rotierenden
Spulenantriebswalze abhebt, sondern die Kreuzspule auch in den Stillstand
abbremst.
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Bei
diesen Textilmaschinen muss anschließend das auf die Oberfläche
der Kreuzspule aufgelaufene Fadenende, das zum Wiederanspinnen der betreffenden
Arbeitsstelle benötigt wird, manuell aufgenommen und vorbereitet
werden.
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Zu
diesem Zweck muss gleichzeitig der Spulenrahmen angehoben und damit
die Kreuzspule vom Bremsblech abgehoben werden, die Kreuzspule entgegen
der Wickelrichtung gedreht werden und das auf die Oberfläche
der Kreuzspule aufgelaufene Fadenende gesucht und aufgenommen werden.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren ist nicht nur relativ umständlich,
sondern erfordert vom Bedienpersonal, da drei Arbeiten praktisch
gleichzeitig durchzuführen sind, auch einiges an Geschick.
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Außerdem
besteht bei der Verwendung derartiger Bremsbleche, wie im Zusammenhang
mit der Bremseinrichtung gemäß
DE-OS 15 60 581 bereits angedeutet,
stets die Gefahr, dass die äußeren Wickellagen
der Kreuzspule während des Bremsvorganges zu stark beansprucht
und dabei beschädigt werden.
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Ausgehend
vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Spulvorrichtung für die Arbeitsstellen von
Offenend-Spinnmaschinen, insbesondere von semiautomatischen Offenend-Spinnmaschinen,
zu entwickeln, mit einer Kreuzspulen-Bremseinrichtung, die einerseits
die Kreuzspulen im Bedarfsfall wicklungsschonend in den Stillstand
bremst und die anderseits ein problemloses Aufnehmen und Abwickeln des
Fadenendes von der Oberfläche der Kreuzspule ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spulvorrichtung
gelöst, die die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Spulvorrichtung mit einer Kreuzspulen-Bremseinrichtung,
die eine rotierbar gelagerte Bremswalze aufweist, die so an die Oberfläche
der Kreuzspule anstellbar ist, dass die Kreuzspule angehoben und
abgebremst wird, hat insbesondere den Vorteil, dass einerseits die
Kreuzspule bei Bedarf stets zuverlässig von der Spulenantriebswalze
abgehoben und wicklungsschonend in den Stillstand gebremst werden
kann, dass jedoch anderseits die abgebremste Kreuzspule drehbar bleibt.
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Das
heißt, die Kreuzspule wird, da weitestgehend rollend und
nicht gleitend, nicht nur relativ sanft abgebremst, sondern die
abgehobene Kreuzspule kann anschließend zur Aufnahme des
zum Wiederanspinnen benötigten Fadenendes vom Bedienpersonal
auch problemlos in Abwickelrichtung gedreht werden.
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Wie
im Anspruch 2 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform
vorgesehen, dass der Bremswalze eine Einrichtung zugeordnet ist,
die ein Bremsmoment auf die Bremswalze ausübt.
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Mittels
dieser Einrichtung ist der Rollwiderstand der Bremswalze und damit
das Bremsmoment, das auf die Kreuzspule wirkt, einstellbar. Die
Einrichtung selbst weist beispielsweise einen Bremsbelag auf, der,
durch eine Bremsfeder beaufschlagt, an die Bremswalze angestellt
wird.
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Mit
einer solchen Einrichtung kann, beispielsweise über die
Wahl der Bremsfedern, der Rollwiderstand der Bremswalze auf relativ
einfache Weise beeinflusst werden.
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Wie
im Anspruch 3 dargelegt, beträgt der Durchmesser der Bremswalze
in vorteilhafter Ausführungsform zwischen 5 und 20 mm.
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Eine
Bremswalze mit einem solchen verhältnismäßig
kleinen Durchmesser weist einerseits nur einen geringen Platzbedarf
auf und kann außerdem von unten auf einfache Weise so an
die Oberfläche der Kreuzspule angestellt werden, dass die
Kreuzspule zuverlässig von der mit Betriebsdrehzahl rotierende
Spulenantriebswalze abgehoben und anschließend rollend
in den Stillstand abgebremst wird.
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Gemäß der
Ansprüche 4 und 5 kann die Bremswalze zum Abheben und Abbremsen
der Kreuzspule entweder unter die im Spulenrahmen gelagerte Kreuzspule
geschoben und an die Oberfläche der Kreuzspule angelegt
werden oder die Bremswalze wird in ihre Bremsposition eingeschwenkt.
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Welche
der beiden Möglichkeiten zur Anwendung kommt, hängt
vorzugsweise von dem durch die Bauart der Arbeitsstellen der semiautomatischen Offenend-Spinnmaschine
vorgegeben Bauraum im Bereich der Spulvorrichtungen ab.
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Wie
im Anspruch 6 beschrieben ist, kann die Bremswalze entweder in Wälzlagern
oder in Gleitlagern abgestützt werden.
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Das
heißt, auch über die Wahl der Lagerung kann, zumindest
in einem gewissen Maße, der Rollwiderstand der Bremswalze
und damit das auf die Kreuzspule einwirkende Bremsmoment beeinflusst werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 schematisch
in Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer semiautomatischen Offenend-Spinnmaschine,
mit einer Kreuzspulen-Bremseinrichtung im Bereich der Spulvorrichtung,
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2 in
einem größeren Maßstab die Spulvorrichtung
der in 1 dargestellten Arbeitsstelle während
des Spinnbetriebes, mit einer Kreuzspulen-Bremseinrichtung in Ruheposition,
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3 die
Spulvorrichtung gemäß 2 während
des Abbremsens einer von der Spulenantriebswalze abgehobenen Kreuzspule
durch eine erfindungsgemäße Kreuzspulen-Bremseinrichtung,
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4 eine
vorteilhafte Ausführungsform einer Bremswalze.
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In 1 ist
schematisch eine Hälfte einer an sich bekannten semiautomatischen
Offenend-Spinnmaschine dargestellt und mit der Bezugszahl 1 bezeichnet.
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Derartige
Offenend-Spinnmaschinen, deren Arbeitsstellen durch das Bedienpersonal
manuell angesponnen werden, weisen zwischen (nicht dargestellten)
Endgestellen, in denen die verschiedenen, zentralen Antriebe der
Textilmaschine angeordnet sind, eine Vielzahl von gleichartigen
Arbeitsstellen 2 auf. Die Arbeitsstellen 2 sind
jeweils mit einer Offenend-Spinnvorrichtung, einer so genannten
Spinnbox 3, sowie einer Spuleinrichtung 4 ausgerüstet.
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In
den Spinnboxen 3 wird ein in Spinnkannen 5 vorgelegtes
Faserband 6 jeweils zu einem Faden 7 versponnen,
der anschließend auf der Spuleinrichtung 4 zu
einer Kreuzspule 8 aufgewickelt wird.
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Wie
insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich,
weisen die Spuleinrichtungen 4 einen Spulenrahmen 9 zum
drehbaren Haltern der Kreuzspulenhülse 10 einer
Kreuzspule 8, eine Spulenantriebswalze 11 zum
Antreiben der Kreuzspule 8, eine Fadenchangiereinrichtung 12 sowie
eine erfindungsgemäß ausgebildete Kreuzspulenbremseinrichtung 13 auf.
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Die
meistens zweireihig ausgebildeten Offenend-Spinnmaschinen 1 verfügen
zwischen ihren Arbeitsstellenreihen oft außerdem über
eine Spulentransporteinrichtung 14, über die fertig
gestellte Kreuzspulen 8 entsorgt werden.
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Wie
in den 2 und 3 in einem größeren
Maßstab dargestellt, ist die Kreuzspulenbremseinrichtung 13 mit
einer rotierbar gelagerten Bremswalze 15 ausgestattet.
Die endseitig an einem entsprechenden Halter 18 angeordnete
Bremswalze 15 kann im Bedarfsfall, wie in 3 gezeigt,
an die Oberfläche 16 der Kreuzspule 8 angestellt
werden und hebt dabei die Kreuzspule 8 von der weiter rotierenden
Spulenantriebswalze 11 ab.
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Die
Bremswalze 15 bremst dabei gleichzeitig die Kreuzspule 8 wicklungsschonend
in den Stillstand.
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Das
Bremsmoment, das über die Bremswalze 15 auf die
rotierende Kreuzspule 8 eingeleitet wird, ergibt sich dabei
aus den Reibungsverlusten in den Lagern 26 der Bremswalze 15,
aus der Luftreibung der rotierenden Teile sowie aus der Walkarbeit, die
die Bremswalze 15 an der Oberfläche 16 der Kreuzspule 8 ausübt.
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In
einer alternativen Ausführungsform, die beispielsweise
in 4 dargestellt ist, kann die Bremswalze 15 allerdings
auch durch zusätzliche Einrichtungen 28, 29 mit
einem Bremsmoment beaufschlagt werden.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, ist der die Bremswalze 15 tragende
Halter 18 in der dargestellten Ausführungsform
um eine Schwenkachse 17 begrenzt drehbar gelagert und kann
durch einen ansteuerbaren Aktor 19, zum Beispiel ein Schubkolbengetriebe,
zwischen der in 2 dargestellten Ruheposition
und der im 3 dargestellten Bremsstellung
verstellt werden.
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Das
Schubkolbengetriebe 19 ist zu diesem Zweck über
eine Pneumatikleitung 20, in die ein definiert ansteuerbares
Ventil 21 eingeschaltet ist, mit einer Druckluftquelle 22 verbunden,
wobei das Ventil 21 seinerseits über eine Steuerleitung 23 an
eine Steuereinrichtung 24 der Textilmaschine 1 angeschlossen
ist.
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Die
in 4 im Schnitt dargestellte Bremswalze 15 besteht
beispielsweise aus einer aus Stahl gefertigten Zylinderbuchse 25,
die vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 5 und 20 mm aufweist, und
in der jeweils endseitig Lager 26 festgelegt sind.
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Über
die Lager 26, die entweder als Wälz- oder als
Gleitlager ausgebildet sind, ist die Zylinderbuchse 25 auf
Lagerzapfen 27 abgestützt, die am Halter 18 befestigt
sind.
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An
der Oberfläche der Zylinderbuchse 25 sind, beispielsweise über
Bremsfedern 28 Bremselemente 29 anstellbar, die
den Rollwiderstand der Bremswalze 15 erhöhen.
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Funktion der erfindungsgemäßen
Kreuzspulen-Bremseinrichtung:
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Während
des regulären Spinnbetriebes, der in 2 dargestellt
ist, liegt die im Spulenrahmen 9 drehbar gehalterte Kreuzspule 8 auf
der kontinuierlich angetriebenen Spulenantriebswalze 11 auf
und wird von dieser reibschlüssig rotiert.
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Der
in der Spinnbox 3 hergestellte Faden 7 wird dabei
während seines Auflaufes auf die Kreuzspule 8 durch
eine Fadenchangiereinrichtung 12 traversiert.
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Die
erfindungsgemäße Kreuzspulenbremseinrichtung 13 ist
zu diesem Zeitpunkt außer Betrieb.
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Das
heißt, das Ventil 21, das beispielsweise als Elektromagnetventil
mit den Schaltstufen I und II ausgebildet ist, steht in der Schaltstufe
I.
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In
dieser Schaltstufe ist das Schubkolbengetriebe 19 drucklos
geschaltet; der Halter 18 mit der Bremswalze 15 steht
in der dargestellten Ruheposition.
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Bei
einem Fadenbruch oder einem kontrollierten Reinigerschnitt läuft
das Fadenende auf die Oberfläche 16 der im Spulenrahmen 9 gehalterten Kreuzspule 8 auf
und muss zum Wiederanspinnen der betreffenden Arbeitsstelle vom
Bedienpersonal zunächst von der Oberfläche 16 der
Kreuzspule 8 gelöst, funktionsgerecht abgelängt
und zum Wiederanspinnen vorbereitet werden.
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Zu
diesem Zweck muss die Kreuzspule 8 erst benachbart zur
rotierenden Spulenantriebswalze 11 positioniert und möglichst
wicklungsschonend in den Stillstand abgebremst werden. Das heißt,
durch die Steuereinrichtung 24 wird über die Steuerleitung 23 das
Elektromagnetventil 21 so angesteuert, dass es in die Schaltstellung
II gleitet, in der das Schubkolbengetriebe 19 über
die Pneumatikleitung 20 pneumatisch durchgängig
mit der Druckluftquelle 22 verbunden ist. Die ausfahrende
Kolbenstange des Schubkolbengetriebes 19 schwenkt daraufhin
den Halter 18 mit der Bremswalze 15 in Richtung
der Kreuzspule 8. Die Bremswalze 15 legt sich
nach einem kurzen Schwenkweg von unten an die Oberfläche 16 der
durch die Spulenantriebswalze 11 rotierten Kreuzspule 8 an
und hebt diese von der Spulenantriebswalze 11 ab.
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Die
an der Oberfläche 16 der Kreuzspule 8 abrollende
Bremswalze 15 sorgt dabei gleichzeitig dafür,
dass die Kreuzspule 8 in den Stillstand abgebremst wird,
wobei unter "abbremsen" ausdrücklich auch die Verzögerung
der Kreuzspule 8 infolge der Reibungsverluste in den Lagern 26 der
Bremswalze 15 oder infolge der Walkarbeit der Bremswalze 15 an der
Oberfläche 16 der Kreuzspule 8 verstanden
werden soll.
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Die
von der Spulenantriebswalze 11 abgehobene, in den Stillstand
gebremste, im Spulenrahmen 9 drehbar gehalterte Kreuzspule 8 kann
anschließend, da sie lediglich durch die rotierbar gelagerte Bremswalze 15 fixiert
ist, auch rotiert werden. Das heißt, das Bedienpersonal
kann die Kreuzspule 8 problemlos in Abwickelrichtung drehen,
das aufgelaufene Fadenende suchen und in der benötigten Länge
von Kreuzspule 8 abwickeln. Nach einer entsprechenden Vorbereitung
kann das Fadenende mittels einer arbeitsstelleneigenen Fadenabzugseinrichtung 30,
die reversibel antreibbar ist, in die Spinnbox 3 eingespeist
und an einen mit dem Spinnrotor rotieren Faserring angelegt werden.
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Synchron
mit dem anschließenden Start des Fadenabzuges wird die
Kreuzspulen-Bremseinrichtung 13 in ihre Ruheposition zurückgeschwenkt
und dabei die Kreuzspule 8 auf die rotierende Spulenantriebswalze 11 abgesenkt,
die daraufhin die Kreuzspule 8 über Reibschluss
antreibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0846640
B1 [0005]
- - DE 1560581 A [0006, 0018]