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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 15 60 581 A 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 15 60 581 A 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:
- 1 schematisch in Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer semiautomatischen Offenend-Spinnmaschine, mit einer Kreuzspulen-Bremseinrichtung im Bereich der Spulvorrichtung,
- 2 in einem größeren Maßstab die Spulvorrichtung der in 1 dargestellten Arbeitsstelle während des Spinnbetriebes, mit einer Kreuzspulen-Bremseinrichtung in Ruheposition,
- 3 die Spulvorrichtung gemäß Fig.2 während des Abbremsens einer von der Spulenantriebswalze abgehobenen Kreuzspule durch eine erfindungsgemäße Kreuzspulen-Bremseinrichtung,
- 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.
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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.
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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. 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.
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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.
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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.
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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.
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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.