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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen von
Garn auf Vorlagespulen zu einer Umspulmaschine.
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Bei
der Herstellung von Garnen werden diese zunächst auf Abzughülsen zu
Vorlagespulen aufgespult. Die Vorlagespulen haben meist eine wilde Bewicklung,
d. h. sie sind ungeordnet aufgespult. Vor einer Vermarktung oder
Verwendung der Garne werden diese in einer vordefinierten Länge von
z. B. 1000 m oder 5000 m mittels einer Umspulmaschine auf handelsübliche Garnträger, z.
B. Fußspulen,
präzisionsgespult.
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Aus
der
EP 1 707 523 A1 sind
ein Umspulverfahren und eine Vorrichtung mit geregelter Umspulgeschwindigkeit
des Garns bekannt.
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Aus
der
DE 36 04 658 A1 ist
für eine
Umspulmaschine eine Spulenhalterung bekannt, die zwei Spulenhalter
hat, deren Achsen auf einen darüber angeordneten
Fadenführer
in Form einer Öse
ausgerichtet sind. Zum leichteren Auswechseln einer aufgebrauchten
Vorlagespule ist der eine Spulenhalter relativ zu dem anderen Spulenhalter
verstellbar.
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Aus
der
GB 371 366 A ist
ein sternförmiger Träger für Vorlagespulen
bekannt, deren Garnenden und Garnanfänge nicht miteinander verbunden
sind. Zum Wechseln der Vorlagespulen wird die Umspulmaschine angehalten
und der Trägerstern
von Hand weitergeschaltet.
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Aus
der
JP 2001-171
909 AA ist eine Drahtabzugsvorrichtung bekannt, bei der
der Draht zentrisch abgezogen wird, das Drahtende der ersten Spule
mit dem Drahtanfang der zweiten Spule verbunden ist, die Verbindungsstelle über einen
Sensor erfasst wird und eine Drahtführungsöse bei Erkennung der Verbindungsstelle
längs einer
Führungsschiene
von der Position über
der ersten Spule in eine Position über der zweiten Spule verschoben wird.
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Aus
der
US 3 321 152 A ist
ein Spulenwechsler für
einen Webstuhl bekannt. Die Spulen sind um 45° geneigt gegenüber der
Garnabzugsrichtung auf einem Trägerring
angeordnet, der exzentrisch gelagert ist um ihn zum Wechsel der
Spulen insgesamt aus dem Arbeitsbereich herausschwenken zu können.
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Aus
der
US 5 273 232 A ist
eine Vorrichtung mit einem sternförmigen Träger für drei Vorlagespulen bekannt,
deren Aufnahmezapfen mittels eines Planetengetriebes beim Fortschalten
des Trägers
auf die den Fadeneinlauf bildende Öse ausgerichtet gehalten werden.
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Aus
der
DD 126 272 A5 sind
ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches
1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches
6 bekannt. Zum Wechseln von Vorlagespulen wird ein Vorlagespulenträger in Form
einer Endloskette mit in gleichmäßigen Abständen angeordneten
Aufnahmezapfen für
Vorlagespulen mit verbundenen Garnenden und Garnanfängen um
jeweils einen Schritt weiterbewegt, sobald eine Garnabtastvorrichtung
das Umspringen des Garns von einer abgespulten Vorlagespule auf den Garnanfang
der nächstfolgenden
Vorlagespule feststellt. Der kritische Moment ist das Überspringen
des Garns von der leeren Abzughülse
auf die nächste, volle
Vorlagespule, denn diese befindet sich noch in ihrer gegenüber der
Fadeneinlauföse
seitlich versetzten Warte- oder Bereitschaftsstellung, weil erst das Überspringen
des Garns den Beginn des Fortschaltschritts auslöst. Deshalb ist in diesem Moment das
Garnbruchrisiko am größten und
kann nur durch eine erhebliche Senkung der Umspulgeschwindigkeit gemindert
werden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen die Gefahr
eines Garnbruchs beim Wechsel von einer Vorlagespule zur nächsten erheblich
gemindert ist.
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Diese
Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches
1 und durch einen Vorlagespulenwechsler mit den Merkmalen des Anspruches
6 gelöst.
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Im
Rahmen der Erfindung wird unter dem Abzugsbereich der Öse ein in
etwa trichterförmiger Bereich
unterhalb der Öse
verstanden, innerhalb dessen sich eine Vorlagespule während des
Abziehens ihres Garnes befinden muss. Bei Entfernung der Vorlagespule
aus dem Abzugsbereich der Öse reißt das Garn
in der Regel.
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Das
Abziehen des Garns wird während
des Austauschens der Vorlagespule fortgesetzt, d. h. das Garn wird
kontinuierlich abgezogen. Zwar sollte die Vorlagespule, von der
das Garn abgezogen wird, vorzugsweise koaxial unter der Öse angeordnet
sein, jedoch kann für
einen kurzen Zeitraum, notfalls unter einer Absenkung der Abzugsgeschwindigkeit,
eine Abweichung von der koaxialen Anordnung toleriert werden, sofern
die Vorlagespule noch in dem Abzugsbereich der Öse verbleibt. Weil die zweite
Vorlagespule in den Abzugsbereich der Öse gebracht wird, während die
erste Vorlagespule aus diesem entfernt wird, sind für einen
kurzen Zeitraum beide Vorlagespulen in dem Abzugsbereich der Öse, so dass
das Garn kontinuierlich abgezogen werden kann.
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Beim
Austauschen der Vorlagespulen wird die Öse relativ zu der Umspulmaschine
bewegt, um die zweite Vorlagespule in den Abzugsbereich der Öse zu bringen.
Anschließend
wird die zweite Vorlagespule an die Position der ersten Vorlagespule
relativ zu der Umspulmaschine bewegt, wobei die Öse mit der zweiten Vorlagespule
mitbewegt wird. Das Austauschen der ersten Vorlagespule gegen die zweite
Vorlagespule muss sehr schnell geschehen, denn übliche Umspulgeschwindigkeiten
liegen in der Größenordnung
von etwa 60 km/h. Die Öse
hat im Vergleich zu den beiden Vorlagespulen eine geringe Masse
und ist daher entsprechend einfach zu bewegen. Natürlich kann,
während
die Öse
relativ zu der Umspulmaschine bewegt wird um die zweite Vorlagespule
in den Abzugsbereich Öse
zu bringen, die zweite Vorlagespule der Öse entgegenbewegt werden. Dadurch
wird das Austauschen der ersten gegen die zweite Vorlagespule nochmals
beschleunigt.
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Zum
Erfassen, ob das Garn der ersten Vorlagespule zu Ende geht kann
z. B. ein optischer Sensor verwendet werden, der die Reflexion der
im Abzugsbereich der Öse
befindlichen Vorlagespule misst. Besonders zuverlässig funktioniert
dies, wenn eine Vorlagespule mit einer metallisch reflektierenden
Abzughülse
verwendet wird.
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Der
Vorlagespulenträger
kann z. B. eine Drehscheibe sein. Dies ermöglicht durch Drehen des Vorlagespulenträgers nacheinander
Vorlagespulen in den Abzugsbereich der Öse zu bringen. Natürlich kann
die Drehscheibe Ausnehmungen haben, so dass sie z. B. die Form eines
Drehkreuzes oder eines Stern hat.
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Bevorzugt
wird die Drehscheibe zum Austauschen relativ zu der Umspulmaschine
gedreht und beim Drehen der Drehscheibe deren Drehbewegung über eine
Exzenterscheibe und über
ein daran angreifendes Gestänge
in eine Bewegung der Öse
in Richtung der zweiten Vorlagespule umgesetzt. Dieses Verfahren
ermöglicht
mit sehr einfachen Mitteln einen sehr schnellen Austausch der ersten
Vorlagespule gegen die zweite Vorlagespule, wodurch die Gefahr eines
Garnabrisses beim Wechseln der Vorlagespulen gering ist.
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Wenn
vor dem Austauschen die Geschwindigkeit des Garns reduziert und
anschließend
wieder erhöht
wird, wird die Gefahr eines Abreissens des Garns beim Austauschen
vermindert.
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Zum
Durchführen
des Verfahrens nach der Erfindung ist eine Umspulmaschine mit den
Merkmalen des Anspruches 6 geeignet.
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Die Öse ist durch
einen Antrieb parallel zu dem Vorlagespulenträger verschiebbar. Sie kann
koaxial über
den Vorlagespulen ausgerichtet werden, insbesondere können vorgehaltene
Vorlagespulen durch Verschieben der Öse nacheinander in deren Abzugsbereich
gebracht werden.
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Übliche Umspulmaschinen
haben zumeist eine ganze Reihe von Umspulstationen zum Umspulen
des Garns auf eine Vorlagespule. Eine Drehscheibe als Vorlagespulenträger ermöglicht es, auch wenn
die Umspulstationen einen geringen Abstand zueinander aufweisen,
an jeder Umspulstation mehrere Vorlagespulen, z. B. vier, vorzuhalten.
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Wenn
an der Drehscheibe eine Exzenterscheibe ist, die über ein
Gestänge
mit der Öse
verbunden ist, um die Öse
bei einer Drehung der Drehscheibe zum Austauschen der Vorlagespulen
zunächst
entgegengesetzt der zweiten Vorlagespule zu verschieben und anschließend mit
der zweiten Vorlagespule mitzubewegen, bis die zweite Vorlagespule an
der Ausgangsposition der ersten Vorlagespule ist, können die
Vorlagespulen auf der Drehscheibe schnell ausgetauscht werden.
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
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1:
eine Umspulmaschine,
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2:
einen Vorlagespulenwechsler,
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3: einen Vorlagespulenwechsler nach der
Erfindung,
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4:
eine Skizze eines weiteren Vorlagespulenwechslers.
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Die
Umspulmaschine 1 in 1 hat vier
Umspulstationen 1.1 mit je einer Öse 2 als Fadeneinlauf über einer
Vorlagespule 3.1 auf einem Vorlagespulenwechsler 200. Über jeder Öse 2 ist
hinter einer Abdeckung (linke Abdeckung ist entfernt) eine angetriebene
Spultrommel zum Abziehen des Garns von der Vorlagespule 3.1 und
zum Präzisionsspulen
auf einen Garnträger 10. Über jeder
Abdeckung befindet sich ein Garnträgermagazin 20.
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Die
Vorlagespulenwechsler 200 haben je eine Drehscheibe 210,
auf der neben der Vorlagespule 3.1 drei weitere Vorlagespulen 3.2, 3.3, 3.4 sind.
Das Ende des Garns der ersten Vorlagespule 3.1 ist mit
dem Anfang des Garns der (zweiten) Vorlagespule 3.2 verbunden.
Das Garnende der Vorlagespule 3.2 ist wiederum mit dem
Garnanfang der (dritten) Vorlagespule 3.3 verbunden, dessen
Garnende wiederum mit dem Anfang des Garns der (vierten) Vorlagespule 3.4 verbunden
ist. Vorzugsweise sind die Garnenden miteinander verspleisst. Dies
ermöglicht
auf der einen Seite ein besonders einfaches Austauschen der Vorlagespulen
während des
Abziehvorganges, erfordert aber auf der anderen Seite die Garne
außerhalb
der Umspulmaschine miteinander in einer Spleissmaschine zu verbinden.
Einfacher ist es, die Drehscheibe 210 mit den Spulen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 zu
bestücken
und die Garnenden entsprechend zu verknoten. Nun kann das Garn der
ersten Vorlagespule 3.1 abgezogen werden. Ein Sensor 315 (vgl. 2)
erfasst, wenn das Garn der ersten Vorlagespule 3.1 zu Ende
geht, indem es die Reflexion eines aufgefächerten Laserstrahls 310 an der
Vorlagespule 3.1 misst. Eine Maschinensteuerung 300 liest
den Sensor 315 aus und steuert ggf. einen Schrittmotor 313 an,
der die Drehscheibe 210 über einen Riemenantrieb 320 dreht,
wodurch die erste Vorlagespule 3.1 aus dem Abzugsbereich
der Öse 2 gebracht
wird und gleichzeitig die zweite Vorlagespule 3.2 in den
Abzugsbereich der Öse 2 gebracht
wird. Das Abziehen des Garns muss dabei nicht unterbrochen werden.
Nach dem Abziehen des Garns von der zweiten Spule 3.2 wird
die Drehscheibe 210 weitergedreht, wodurch die zweite Vorlagespule 3.2 aus
dem Abzugsbereich der Öse 2 entfernt
und gleichzeitig die dritte Vorlagespule 3.3 in den Abzugsbereich
gebracht wird. Zwischenzeitlich kann die verbliebene Abzugshülse der
ersten Vorlagespule 3.1 von der Drehscheibe 210 entfernt
und durch eine neue Vorlagespule ersetzt werden. Der Anfang des
Garns der neuen Vorlagespule wird selbstverständlich mit dem Ende des Garns
der vierten Vorlagespule 3.4 verbunden. Der Vorlagespulenwechsler 200 ermöglicht es,
ohne den Umspulvorgang unterbrechen zu müssen, die Vorlagespulen unter
der Öse 2 auszutauschen
und leere Abzugshülsen
durch volle Vorlagespulen zu ersetzen.
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3 zeigt vier Ansichten (A–D) eines
Vorlagespulenwechslers 200, der erfindungsgemäß anstelle
des in 1 gezeigten Vorlagespulenwechslers eingesetzt
wird. Der Vorlagespulenwechsler 200 hat einen Sockel 230 in
dem eine Welle 235 drehbar gelagert ist. Die Welle 235 ist über einen
Schrittmotor drehangetrieben (nicht dargestellt). Auf der Welle 235 sitzt
eine Drehscheibe 210 mit vier Halterungen 215 für je eine
Vorlagespule 3.1, 3.2, 3.3, 3.4.
An ihrer Unterseite ist die Drehscheibe 210 mit einer Exzenterscheibe 220 verbunden.
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Der
Sockel 230 haltert zudem einen horizontalen Träger 240 mit
einer horizontalen Führung 245 für eine Stange 260.
Das sockelseitige Ende der Stange 260 hat eine Rolle 261 mit
der die Stange 260 an der Exzenterscheibe 220 federbelastet
anliegt. An dem anderen Ende der Stange 260 ist über ein
Gelenk eine vertikale Stange 262 angeschlagen. Etwa in der
Mitte ist diese an einer Umlenkung 255 auf einer Halterung 250,
die auf dem Träger 240 steht,
fixiert. An dem oberen Bereich der vertikalen Stange 262 ist ein
Ende einer dritten Stange 263 höhenverstellbar und gelenkig
befestigt. An dem anderen Ende der dritten Stange 263 ist
eine Öse 2.
Wenn zum Austauschen zweier Vorlagespulen gegeneinander die Welle 235 mittels
des Schrittmotors gedreht wird, wird dadurch die Drehscheibe 210 und
auch die Exzenterscheibe 220 gedreht. Über das Gestänge aus
den Stangen 260, 262 und 263 liegt die Öse 2 an
der Exzenterscheibe 220 an und wird, wie in 2C gezeigt, der vollen Vorlagespule 3.2 zunächst entgegen bewegt,
wobei eine Horizontalführung 265 die
dritte Stange 263 und damit die Öse 2 etwa waagerecht führt. Wenn
die Öse
etwa koaxial zu der vollen Vorlagespule 3.2 ist, bewegt
sie sich durch die Exzenterscheibe gesteuert, anschließend mit
der Vorlagespule 3.2 mit, d. h. in die in 3A gezeigte
Position zurück.
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Die
nachträgliche
Ausrüstung
mit Vorlagespulenwechslern bei Umspulmaschinen 1, die mehrere
nebeneinander angeordnete Umspulstationen 1.1 haben (vgl. 1),
ist oftmals problematisch, weil der Raum zwischen den Umspulstationen 1.1 sehr
begrenzt ist. Dem begegnet die skizzenhaft gezeigte Ausführungsform
eines Vorlagespulenwechslers 200 in 4. Dieser
Vorlagespulenwechsler 200 hat eine auf einer horizontalen
Ellipsenbahn geführte Kette 280,
an der Halterungen für
Vorlagespulen 3 befestigt sind. Über der Vorlagespule 3.1 befindet sich
eine Öse
(nicht dargestellt) zum Abziehen des Garns. Die Kette ist angetrieben,
so dass durch den Kettenantrieb die Vorlagespule 3.1 aus
dem Abzugsbereich der Öse
gebracht und gleichzeitig eine neue Vorlagespule in den Abzugsbereich
der Öse
gebracht werden kann. Die Steuerung erfolgt analog der in 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform. Die
Ausführungsform
nach 4 nutzt einen Freiraum im Fußbereich der Umspulmaschine 1 in 1. Wenn
eine nachzurüstende
Umspulmaschine dort keinen ausreichenden Freiraum hat, kann die
Umspulmaschine in den meisten Fällen
etwas aufgebockt werden, wodurch ein entsprechender Freiraum entsteht.
Hier deutet ein Rahmen 290 die Projektionsfläche der über dem
Vorlagespulenwechsler befindlichen Umspulstation an.