DE102010044107B4

DE102010044107B4 - Spulenhalter

Info

Publication number: DE102010044107B4
Application number: DE102010044107.4A
Authority: DE
Inventors: Noriki Ishimaru
Original assignee: TMT Machinery Inc
Current assignee: TMT Machinery Inc
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: CN102070045A; DE102010044107A1; JP5441635B2; JP2011105472A; CN102070045B

Abstract

Spulenhalter (5), der Spulen (9) einer Garnwickeleinrichtung (1) hält, die Garne (Y) jeweils auf die Spulen (9) wickelt, umfassend:
eine Wickelachse (23);
ein zylindrisches Halteelement (25), das mit einem Endabschnitt der Wickelachse (23) verbunden ist; und
Spulenfixiereinheiten (31), welche derart ausgelegt sind, dass sie die Spulen (9) entlang der Länge des Halteelements (25) an dem äußeren Umfang des Halteelements (25) fixieren,
wobei an Positionen an dem äußeren Umfang des Halteelements (25), an welchen Positionen die Spulen (9) befestigt sind, eine Vielzahl an Ausnehmungs-Anordnungen (29) ausgebildet ist, um jeweils die Spulenfixiereinheiten (31) unterzubringen,
wobei zumindest eine der Ausnehmungs-Anordnungen (29) Ausnehmungen (25b) aufweist, die an dem äußeren Umfang des Halteelements (25) in Umfangsrichtung des Halteelements in Intervallen vorgesehen sind, und
wobei jede der Spulenfixiereinheiten (31) umfasst:
Spannfutter (35), die in einer Radialrichtung des Halteelements (25) beweglich sind, die jede eine erste geneigte Oberfläche aufweisen, die in Bezug auf die Axialrichtungen der Wickelachse geneigt ist, und die derart ausgelegt sind, dass sie derart gegen die an dem Halteelement befestigten Spulen (9) drücken können, dass die Spulen (9) gehalten werden;
Drückelemente (36), die in den Axialrichtungen relativ zu dem Halteelement (25) beweglich sind, wobei jedes eine zweite geneigte Oberfläche aufweist, die der ersten geneigten Oberfläche entspricht, und wobei die Drückelemente (36) derart ausgelegt sind, dass sie die Spannfutter (35) entlang der zweiten geneigten Oberfläche in der Radialrichtung nach außen drücken können; und
Antriebseinheiten (37), die derart ausgelegt sind, dass sie die Drückelemente (36) in den Axialrichtungen bewegen können, und
wobei jedes Spannfutter (35), jedes Drückelement (36) und jede Antriebseinheit (37) in der jeweiligen Ausnehmung (25b) untergebracht ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spulenhalter, der eine Vielzahl an Spulen einer Garnwickeleinrichtung hält, wobei auf die Spulen eine Vielzahl an Garnen aufgewickelt werden.
Eine bekannte Garnwickeleinrichtung weist einen Spulenhalter auf, der eine Vielzahl an Spulen hält, auf die jeweils eine Vielzahl an Garnen, die von einer Spinnmaschine oder dergleichen bereitgestellt werden, aufgewickelt werden. Beispielsweise ist in der Garnwickeleinrichtung der JP H06 - 32 451 U ein Spulenhalter so ausgebildet, dass ein Halteelement mit einer Wickelachse, um die der Spulenhalter rotiert, verbunden ist. An Spulenbefestigungspositionen auf dem Umfang des Halteelements sind Nuten, die jede eine vorgegebene Breite aufweisen, ausgebildet, um das Halteelement zu umschließen. Jede Nut ist mit einem Arbeitsring, der aus einer Vielzahl an verbundenen Stücken ausgebildet ist, die jeweils einen geneigten äußeren Umfang aufweisen, der sich in Bezug auf die axialen Richtungen neigt und in den axialen Richtungen beweglich ist, einer Vielzahl an Spannfutter, die umlaufend an dem Arbeitsring in Abständen vorgesehen sind und jeweils einen geneigten inneren Umfang aufweisen, der dem geneigten äußeren Umfang des Arbeitsringes entspricht und einer Feder, die den Arbeitsring in den axialen Richtungen bewegt, versehen.
Wenn der Arbeitsring von der Feder vorgespannt wird und sich in Richtung der Spannfutter in der Axialrichtung bewegt, bewegen sich die Spannfutter entlang des geneigten äußeren Umfangs des Arbeitsringes in der Richtung, die radial von der Achse des Halteelements weggeht, und drücken eine Vielzahl an Spulen, die an dem Halteelement in der Richtung, die radial von der Achse wegführt, befestigt sind, um sie zu halten. Die Spulen, die an dem Spulenhalter befestigt sind, werden auf diese Weise gehalten. Auf der anderen Seite, wenn sich der Arbeitsring von dem Spannfutter in den Axialrichtungen wegbewegt, bewegen sich Spannfutter entlang des geneigten äußeren Umfangs des Arbeitsringes in der Richtung, die radial nahe an der Achse des Halteelements ist. Folglich wird das Drücken der Spulen, die an dem Halteelement befestigt sind, gelöst.
Wenn sich in der obigen Garnwickeleinrichtung die Wickelachse dreht, dreht sich das Halteelement auch gemeinsam mit der Wickelachse, wodurch es den Spulen, die von dem Halteelement gehalten werden, ermöglicht wird die Garne aufzuwickeln. Diese Anordnung bringt das Problem mit sich, dass wenn die Frequenz der Vibration, die der Drehung des Halteelements zugeordnet ist, sich einer inhärenten Resonanzfrequenz nähert, die durch die Form und die Steifigkeit des Halteelements festgelegt wird, das Halteelement schwingt und erheblich vibriert, was zum Ergebnis hat, dass das Wickeln der Garne unmöglich wird. Bei der Garnwickeleinrichtung der JP H06 - 32 451 U ist der Arbeitsring, der durch Verbinden einer Vielzahl an Teilen ausgebildet ist, ringförmig, eine Nut ist ausgebildet, um das Halteelement zu umschließen, um den ringförmigen Arbeitsring unterzubringen, und derartige Nuten sind an vielen Teilen des Halteelements in den Axialrichtungen ausgebildet. Wenn eine Vielzahl an Nuten auf diese Weise ausgebildet wird, wird die Steifigkeit des Halteelements gesenkt und die Resonanzfrequenz nimmt ab. Da die Resonanzfrequenz abnimmt, erreicht die Frequenz der Vibration die Resonanzfrequenz sogar, wenn die Drehgeschwindigkeit des Halteelements noch langsam ist, wodurch es schwierig wird die Garne schnell aufzuwickeln.
Die DE 21 06 493 A betrifft eine ähnliche Garnwickeleinrichtung, bei der die Spulenfixiereinheiten in einzelnen Ausnehmungen positioniert sind, jedoch die Klemmkraft durch eine in Umfangsrichtung verursachte Keilwirkung erzeugt wird.
Weitere Halter in Spulmaschinen sind in DE 30 39 064 A1 und DE 689 15 839 T2 beschrieben, jedoch ohne Ausnehmungen für die Spulenfixiereinheiten.
Schließlich beschreibt die DE 694 03 575 T2 einen Spulenhalter mit Hohlräumen als Aufnahme für die Spannelemente.
In Anbetracht des Obigen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spulenhalter zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, Garne schnell auf eine Vielzahl an Spulen, die von einem Halteelement gehalten werden, aufzuwickeln, indem das Abnehmen der Steifigkeit des Halteelements minimiert wird und die Resonanzfrequenz erhöht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Spulenhalter der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf, vorteilhafte Ausführungsformen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Gemäß dem Spulenhalter der vorliegenden Erfindung sind die Drückelemente in Abständen in den Umfangsrichtungen des Halteelements vorgesehen und das Halteelement weist die Ausnehmungen nur in Bereichen auf, an denen die Drückelemente vorgesehen sind. Dies ermöglicht es das Abnehmen der Steifigkeit des Halteelements zu minimieren und die Resonanzfrequenz zu erhöhen, mit dem Ergebnis, dass das Halteelement schnell mit der Wickelachse rotiert wird und folglich Garne schnell auf die Spulen, die von dem Halteelement gehalten werden, aufgewickelt werden.
Zusätzlich zu dem Obigen werden die Ausnehmungs-Anordnungen bevorzugt so angeordnet, dass je näher eine Ausnehmungs-Anordnung zu einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Halteelement und der Wickelachse ist, desto kürzer ist die Gesamtsumme der Umfangslängen der umlaufend vorgesehenen Ausnehmungen der Ausnehmungs-Anordnungen. Gemäß dieser Anordnung nimmt die Gesamtsumme der Umfangslängen der Ausnehmungen ab, sowie der Abstand von dem Verbindungsabschnitt des Halteelements zu einer Ausnehmungs-Anordnung kurz ist, so dass die Abnahme der Steifigkeit gehemmt wird. Ferner ist die Abnahme im Gewicht effektiver als der Anstieg der Steifigkeit bei dem Anstieg der Resonanzfrequenz in einem von dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Halteelement und der Wickelachse entfernten Bereich. Auf diese Weise ist es möglich, die Resonanzfrequenz zu erhöhen, indem das Gewicht gesenkt wird, indem beispielsweise die Anzahl an Ausnehmungen gesenkt wird.
Zusätzlich zu dem Obigen wird der Spulenhalter bevorzugt angeordnet, so dass unter den Ausnehmungs-Anordnungen zumindest eine der Ausnehmungs-Anordnungen, die nahe an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Halteelement und der Wickelachse ist, angeordnet ist, so dass die Ausnehmungen umlaufend in Abständen vorgesehen sind, und zumindest eine der Ausnehmungs-Anordnungen, die sich weiter weg von dem Verbindungsabschnitt als die zumindest eine der Ausnehmungs-Anordnungen befindet, angeordnet ist, so dass die Ausnehmungen umlaufend miteinander verbunden sind, um eine kreisförmige Nut auszubilden. Dies macht es möglich, die Resonanzfrequenz zu erhöhen, da die Gewichtsabnahme in Bereichen erhalten wird, die weit weg von dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Halteelement und der Wickelachse sind.
Zusätzlich zu dem Obigen ist der Spulenhalter bevorzugt so angeordnet, dass zwischen zwei in den Axialrichtungen benachbarten Ausnehmungs-Anordnungen die Ausnehmungen von einer Ausnehmungs-Anordnung in Bezug auf Positionen der Ausnehmungen der anderen Ausnehmungs-Anordnung in Umfangsrichtung bzw. umlaufend abgelenkt sind. Dies macht es möglich, die Resonanzfrequenz weiter zu steigern, da eine lokale Veränderung der Steifigkeit des Halteelements kaum in den Axialrichtungen auftritt und die Gesamtsteifigkeit verbessert wird.
Figurenliste

1 ist ein Profil einer Garnwickeleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vorderansicht der Garnwickeleinrichtung.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Spulenhalters.
4 ist ein Querschnitt des Spulenhalters entlang der Axialrichtungen.
5A ist eine vergrößerte Ansicht eines Spannfutterstücks von 4 und seiner Umgebung, wenn die Spulen gelöst werden.
5B ist eine vergrößerte Ansicht des Spannfutterstücks von 4 und seiner Umgebung, wenn die Spulen gehalten werden.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Spulenhalters gemäß einer Modifizierung 1.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Spulenhalters gemäß einer Modifizierung 2.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Profilansicht einer Garnwickeleinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Vorderansicht der Garnwickeleinrichtung. Wie in 1 gezeigt, nimmt die Garnwickeleinrichtung 1 in Reihe eine Vielzahl an Garnen Y von einer nicht dargestellten Spinnmaschine auf. Die Garnwickeleinrichtung 1 wickelt dann die Garne Y, die von der Spinnmaschine bereitgestellt werden, jeweils auf eine Vielzahl an Spulen auf, um eine Vielzahl an Gebinden oder Packungen 10 herzustellen.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die Garnwickeleinrichtung 1 Bauteile wie einen Hauptgestellrahmen 2, einen Heberahmen 3, der an dem Hauptgestellrahmen 2 vorgesehen ist, um daran vertikal beweglich (anhebbar) zu sein, einen scheibenförmigen Drehteller 4, der an dem Hauptgestellrahmen 2 rotierbar vorgesehen ist, zwei Spulenhalter 5, die jeweils ein Ende, das von dem Drehteller 4 abgestützt wird, aufweisen, und die eine Vielzahl daran befestigter Spulen 9 aufweisen, eine Traversiereinheit 6, die ein auf eine Spule 9 gewickeltes Garn traversiert bzw. hin und her bewegt und eine Kontaktrolle 7, die die Spulen 9 kontaktiert, die an dem Spulenhalter 5 an der Wickelposition P1 (siehe 2) befestigt sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtung von der Basisendseite, an der der Spulenhalter 5 durch den Drehteller 4 abgestützt wird, hin zu der offenen Endseite, an der der Spulenhalter 5 nicht abgestützt wird (das heißt die Richtung von rechts nach links in 1), die Vorwärtsrichtung, wohingegen die Richtung entgegengesetzt zu der Vorwärtsrichtung die Rückwärtsrichtung ist.
Der scheibenförmige Drehteller 4 ist an dem Hauptgestellrahmen 2 vorgesehen, um rotierbar und parallel zu der vertikalen Oberfläche des Hauptgestellrahmens 2 zu sein. An zwei Positionen, die symmetrisch in Bezug auf das Rotationszentrum des Drehtellers 4 sind, erstrecken sich zwei rotierbare Spulenhalter 5. Jeder der zwei Spulenhalter 5 wird an einem Ende von dem Drehteller 4 abgestützt und erstreckt sich in der Vorwärtsrichtung. Diese zwei Spulenhalter 5 sind angeordnet, um gemeinsam mit dem Drehteller 4 zu rotieren. An jedem der zwei Spulenhalter 5 ist eine Vielzahl an Spulen 9 in Reihe in den Axialrichtungen der Spulenhalter 5 befestigt.
Der Drehteller 4 wird durch einen nicht gezeigten Motor rotiert. Wenn der Drehteller 4 rotiert wird, bewegt sich jeder der zwei Spulenhalter 5 zwischen einer Wickelposition P1, an der der Spulenhalter 5 die Kontaktrolle 7 kontaktiert und Garne Y auf die Spulen 9 gewickelt werden und einer Standby-Position P2, die sich unterhalb der Wickelposition P1 befindet und punktsymmetrisch zu der Wickelposition P1 in Bezug auf das Drehzentrum des Drehtellers 4 ist. Nachdem die Garne auf die Spulen 9, die an dem Spulenhalter 5 an der Wickelposition P1 befestigt sind, gewickelt werden und Gebinde 10 gebildet werden, wechselt dieser Spulenhalter 5 der Wickelposition P1 zu der Standby-Position P2, wohingegen der Spulenhalter 5 an der Standby-Position P2 hin zu der Wickelposition P1 gewechselt wird.
Jeder der zwei Spulenhalter 5, der von dem Drehteller 4 abgestützt wird, wird von einem nicht dargestellten Motor gedreht. Während der Spulenhalter 5 an der Wickelposition P1 rotiert wird, werden die Garne Y auf die Spulen 9 gewickelt, die an diesem Spulenhalter 5 befestigt sind.
Der Heberahmen 3 ist ein langer Rahmen, der sich in den Axialrichtungen des Spulenhalters 5 erstreckt. Dieser Heberahmen 3 wird an seinem Basisende in den Längsrichtungen durch den Hauptrahmen 2 abgestützt, um parallel zu dem Spulenhalter 5 zu sein und um beweglich (anhebbar) in vertikalen Richtungen zu sein (das heißt Richtungen, um sich näher hin zu dem Spulenhalter und weiter weg von diesem zu bewegen). Der Heberahmen 3 ist mit einer Stange eines nicht dargestellten Zylinders, der an dem Hauptgestellrahmen 2 befestigt ist, verbunden und wird vertikal bewegt sowie der Zylinder angetrieben wird.
Die Traversiereinheit 6 ist an dem Heberahmen 3 vorgesehen. Die Traversiereinheit 6 weist eine Vielzahl an Traversierführungen 6a auf, die den Spulen 9 entsprechen, die jeweils an dem Spulenhalter 5 in der Wickelposition P1 befestigt sind. Die Traversiereinheit 6 bewegt die Traversierführungen 6a innerhalb eines vorgegebenen Traversierbereiches in den Axialrichtungen des Spulenhalters 5 (das heißt in den Richtungen, die orthogonal zu der Ebene von 2 sind) hin und her, während die Garne Y an den Traversierführungen 6a angeordnet sind, mit dem Ergebnis, dass die Garne Y traversiert werden und auf die entsprechenden Spulen 9 gewickelt werden.
Der anhebbare Rahmen ist mit einem abstützenden Rahmen 11 verbunden, der die Kontaktrolle 7 abstützt. An den jeweiligen Endabschnitten des abstützenden Rahmens 11 in den Längsrichtungen sind zwei Abstützabschnitte 11a vorgesehen, um die Kontaktrolle drehbar abzustützen. Dieser abstützende Rahmen 11 ist entlang der Länge des Heberahmens 3 lang und ist so verbunden, um vertikal in Bezug auf den Heberahmen 3 durch Führungsplatten 12, die an den jeweiligen Endabschnitten des abstützenden Rahmens 11 in der Längsrichtung vorgesehen sind, beweglich zu sein.
Die Kontaktrolle 7 wird durch die zwei Abstützabschnitte des abstützenden Rahmens 11 abgestützt, um parallel zu dem Spulenhalter 5 zu sein. Die Kontaktrolle ist angeordnet, um in der Lage zu sein, die äußeren Umfängen der Spulen 9, die an dem Spulenhalter 5 an der Wickelposition P1 befestigt sind oder der Packungen 10, die durch Wickeln der Garne Y auf die Spulen 9 hergestellt werden, zu kontaktieren. Wenn die Garne auf die Spulen 9 gewickelt werden, rotiert die Kontaktrolle 7 während sie einen vorgegebenen Druck auf die Gebinde 10 anlegt, um die Form von jeder Packung 10 einzustellen. Der abstützende Rahmen 11 und die Kontaktrolle 7 werden durch die Führungsplatte 12 geführt, um ihre relativen Positionen in Bezug auf den Heberahmen 3 in der Richtung zu verändern, um sich den Spulen 9 an der Wickelposition P1 (das heißt in der Abwärtsrichtung) und in der Richtung weg von den Spulen 9 (das heißt in der Aufwärtsrichtung) anzunähern.
Jetzt wird der Spulenhalter 5 detailliert unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Spulenhalters. 4 ist ein Querschnitt entlang der Axialrichtungen des Spulenhalters, an dem die Spulen befestigt sind. 5A ist eine vergrößerte Ansicht des Spannfutterstücks von 4 und seiner Umgebung, wenn die Spulen gelöst werden. 5B ist eine vergrößerte Ansicht des Spannfutterstücks von 4 und seiner Umgebung wenn die Spulen gehalten werden. In der perspektivischen Ansicht des Spulenhalters in 3 sind eine Hülse, die an dem Halteelement befestigt ist und eine Spannfuttereinrichtung, die durch Spannfutterstücke ausgebildet wird, nicht dargestellt.
Wie in 3 und 4 gezeigt, umfasst der Spulenhalter 5 Beuteile wie ein zylindrisches Abstützelement 21, das ein Ende aufweist, das mit der vorderen Oberfläche des Drehtellers 4 verbunden ist und sich nach vorne erstreckt, eine Wickelachse 23, die drehbar über Lager 22a und 22b, die an dem inneren Umfang des Abstützelementes 21 vorgesehen sind, abgestützt ist, ein zylindrisches Halteelement 25, das mit der Spitze der Wickelachse 23 verbunden ist und an dem eine Vielzahl an Spulen 9 befestigt sind, einen Zylinder 26, der in dem Halteelement 25 vorgesehen ist, eine Kappe 28, die vor dem Halteelement 25 vorgesehen ist und mit einer Kolbenstange 27, die sich von der Spitze des Zylinders 26 erstreckt, verbunden ist und eine Spannfuttereinrichtung 30, die an dem äußeren Umfang des Halteelements 25 befestigt ist.
Das Halteelement 25 ist mit der Wickelachse 23 verbunden, so dass ein Verbindungsabschnitt 25a, der sich radial einwärts erstreckt, mit der Spitze der Wickelachse 23 verbunden ist.
Sowie ein Motor 24, der mit der Wickelachse 23 verbunden ist, antreibt, und die Wickelachse 23 rotiert wird, rotiert das Halteelement 25 um die Achse gemeinsam mit der Wickelachse 23 mit der das Halteelement 25 über den Verbindungsabschnitt 25a verbunden ist. Zusätzlich weist das Halteelement 25 eine Vielzahl an Ausnehmungen 25b auf, die nach außen hin in der Radialrichtung offen sind. Die radialen Abschnitte 25b sind umlaufend in Abständen vorgesehen, um eine Gruppe konkaver Abschnitte 29 (Ausnehmungs-Anordnungen) auszubilden und eine Vielzahl solcher Gruppen an Ausnehmungen 29 ist in den Axialrichtungen vorgesehen. Die Gruppen konkaver Abschnitte 29 sind vorgesehen, um den Positionen der vorderen Enden und der hinteren Enden der Spulen 9 zu entsprechen, die an dem Halteelement 25 befestigt sind. Die Ausnehmungen 25b, die zu jeder Gruppe konkaver Abschnitte 29 gehören, befinden sich in Umfangsrichtung an den gleichen Positionen wie die Ausnehmungen 25b, die zu einer weiteren Gruppe konkaver Abschnitte 29 gehören.
Der Zylinder 26 ist an der Spitze des Halteelementes 25 vorgesehen. Die Kolbenstange 27 weist eine Luftdruckstrecke 41 auf, die zu einer Zylinderkammer 43 hin offen ist. Die Wickelachse 23 wird von einer Luftdruckstrecke 40 durchdrungen, die mit einer Luftdruckversorgungsquelle verbunden ist. Daher empfängt die Zylinderkammer 43 einen Luftdruck über die Luftdruckstrecken 40 und 41. Die Kappe 28 ist mit der Kolbenstange 27 verbunden. Diese Kappe 28 ist an der Hülse 32 befestigt. Bei dieser Anordnung bewegt sich, sowie ein Luftdruck der Zylinderkammer 43 bereitgestellt wird, ein Kolben 42 in der Richtung des Pfeils X entgegen der Feder 33. Gemeinsam mit dem Kolben 42 bewegt sich auch die Kolbenstange 27 in der Richtung des Pfeils X, mit dem Ergebnis, dass die Hülse 32 gemeinsam mit der Kappe 28 angetrieben wird und auf die später beschriebenen Spannfutterstücke wirkt.
Die Spannfuttereinrichtung 30 umfasst eine Vielzahl an Spannfutterstücken 31 (Spulenfixiereinheiten), die vorgesehen sind, um positionsbezogen den Ausnehmungen 25b jeweils zu entsprechen und eine Hülse 32, die an dem äußeren Umfang des Halteelements 25 befestigt ist und eine Vielzahl an Öffnungen 32a dort aufweist, wo die Spannfutterstücke 31 jeweils exponiert sind.
Die Spannfutterstück 31 halten die Spulen 9, die an dem Halteelement 25 befestigt sind und sind in den Axialrichtungen ausgerichtet. Wie in 5A gezeigt, wird jedes Spannfutterstück 31 in dem konkaven Abschnitt 25b des Halteelements 25 untergebracht und umfasst ein Spannfutter 35, das in der Lage ist, die Spule 9, die an dem Halteelement 25 befestigt ist, zu drücken, ein Stück 36 (Drückelement), das das Spannfutter 35 in den Radialrichtungen bewegt, um sich der Spule 9 zu nähern und sich von dieser zu entfernen und eine Feder 37 (Antriebseinheit), die das Stück 36 in der Axialrichtung in Richtung des Spannfutters 35 (das heißt in der Vorwärtsrichtung) vorspannt.
Das Spannfutter 35 kontaktiert die vordere Oberfläche der Ausnehmung 25b und umfasst eine gegenüberliegende Oberfläche 35a, die dem inneren Umfang der Spule 9, die an dem Halteelement 25 befestigt ist, gegenüberliegt und eine geneigten Oberfläche 35b, die radial auswärts in der Rückwärtsrichtung geneigt ist.
Das Stück 36 kontaktiert die untere Oberfläche des konkaven Abschnitts 25b und umfasst eine geneigte Oberfläche 36a, die die geneigte Oberfläche 35b des Spannfutters 35 kontaktiert und sich entlang der geneigten Oberfläche 35b erstreckt, und einen hervorstehenden Abschnitt 36b, der sich nach hinten von dem hinteren Ende erstreckt und der sich radial nach außen von dem äußeren Umfang des Halteelements 25 erstreckt. Die Feder 37 ist hinter dem Stück 36 und radial einwärts des hervorstehenden Abschnittes 36b vorgesehen und spannt das Stück 36 nach vorne vor.
Die Hülse 32 ist zylindrisch und an dem Halteelement 25 befestigt. An dieser Hülse 32 ist in der Dickenrichtung eine Vielzahl an durchdringenden Öffnungen 32a entsprechend einer Vielzahl an Spannfutterstücken 31 (Ausnehmungen 25b)ausgebildet.. Die Hülse 32 umfasst hervorstehende Abschnitte 32b, die radial nach innen an den hinteren Enden der jeweiligen Öffnungen 32a hervorstehen und jeder hervorstehende Abschnitt 32b ist an dem hervorstehenden Abschnitt 36b des Stücks 36 gleitbar.
Sowie das Stück 36 nach vorne mittels der Feder 37 vorgespannt wird und der hervorstehende Abschnitt 36b des Stücks 36 in den hervorstehenden Abschnitt 32b der Hülse 32 einrückt, wird die Hülse 32 gemeinsam mit dem Stück 36 mittels der Feder 37 nach vorne vorgespannt. Die nach vorne vorgespannte Hülse 32 und die Kappe 28 sind mit einem sehr kurzen Abstand beabstandet oder kontaktieren einander mit einer Reaktionskraft, die das Spannfutter 35 nicht am Drücken der Spule 9 hindert.
Jetzt wird die Betätigung zum Befestigen der Spule 9 an dem Spulenhalter 5 und zum Halten der Spule 9 beschrieben. Zuerst wird der Zylinder 26, der an dem Halteelement 25 befestigt ist, bewegt, so dass die Kolbenstange 27 nach hinten bewegt wird, mit dem Ergebnis, dass die Kappe 28, die mit der Kolbenstange 27 verbunden ist, relativ zu dem Halteelement 25 rückwärts bewegt wird. Anschließend wird die Hülse 32 relativ zu dem Halteelement 25 gemeinsam mit der Kappe 28 rückwärts bewegt. Wie in 5A gezeigt, da die hervorstehenden Abschnitte 32b der Hülse 32 in die hervorstehenden Abschnitte 36b der Stücke 36 einrücken, werden die Stücke 36 rückwärts in den konkaven Abschnitt 25b gemeinsam mit der Hülse 32 entgegen der vorspannenden Kraft der Feder 37 bewegt. Anschließend wird das Spannfutter 35 entlang der geneigten Oberfläche 36a von jedem Stück 36 nach innen in der Radialrichtung zum Gleiten gebracht. Nachdem das Spannfutter 35 zu der Position, an der die gegenüberliegende Oberfläche 35a des Spannfutters 35 nicht von dem äußeren Umfang des Halteelements 25 hervorsteht, bewegt wurde, wird die Bewegung des Zylinders 26 angehalten. In diesem Zustand wird es möglich eine Vielzahl an Spulen 9 an dem Spulenhalter 5 zu befestigen.
Im Folgenden werden die Spulen in Reihe in den Axialrichtungen ausgehend von dem Randabschnitt des Spulenhalters 5, der nicht von dem Drehteller 4 abgestützt wird, befestigt. Anschließend, wie in 5B gezeigt, wird der Fluiddruck in dem Zylinder 26 reduziert und folglich hebt sich die Kraft gegen die Kraft der Rückholfeder 33 auf, mit dem Ergebnis, dass die Kolbenstange 27 und die Kappe 28 nach vorne mittels der Kraft der Rückholfeder 33 bewegt werden. Auch die Stücke 36 und die Hülse 32 werden mittels der Kraft der Feder 37 nach vorne bewegt und die Spannfutter 35 werden radial auswärts entlang den geneigten Oberflächen 36a der Stücke 36 bewegt. Im Ergebnis kontaktieren die gegenüberliegenden Oberflächen 35a der Spannfutter 35 die inneren Umfänge der Spule 9 und folglich werden die Spulen 9 fest von der Kraft der Feder 37 gehalten. Als solches drücken die Spannfutter 35, die umlaufend in Abständen vorgesehen sind, die vorderen Enden und die hinteren Enden der inneren Umfänge der Spulen 9 und halten die Spulen 9, die an dem Spulenhalter 5 befestigt sind.
Zwischenzeitlich sind die rotierenden Körper, wie der Spulenhalter 5 mit der Wickelachse 23, aufgrund von ernsthafter Vibration beim Rotieren mit hoher Geschwindigkeit nicht mehr länger rotierbar und erreichen die Resonanzfrequenz. In der Ausführungsform war es bekannt, dass die Resonanzfrequenz vorwiegend durch die Form des Halteelements 25 ermittelt wird. Es war daher öffentlich bekannt, dass der Anstieg der Resonanzfrequenz des Halteelements 25 eine wichtige Stellung einnimmt.
Angenommen, dass die Stücke 26 der radial vorgesehenen Spannfutterstücke 31 miteinander verbunden sind, ist es notwendig eine Nut auszubilden, um das Halteelement 25 zu umschließen, um die verbundenen Stücke 36 an dem Halteelement 25 anzuordnen. Diese Anordnung ist dahingehend, dass die Steifigkeit des Halteelements dadurch signifikant abgesenkt wird, nicht vorteilhaft. In Anbetracht dieses Problems ist die vorliegende Ausführungsform so angeordnet, dass die Ausnehmungen 25b nur an Bereichen ausgebildet sind, an denen die Spannfutterstücke 31 untergebracht sind und dies ermöglicht es die Abnahme der Steifigkeit des Halteelements zu minimieren und die Resonanzfrequenz zu erhöhen. Im Ergebnis erreicht die Frequenz der Vibration des Spulenhalters sogar dann die Resonanzfrequenz nicht, wenn das Halteelement 25 mit hoher Geschwindigkeit gemeinsam mit der Wickelachse 23 rotiert wird, wodurch es den Spulen 9, die an dem Halteelement 25 befestigt sind, ermöglicht wird, die Garne schnell aufzuwickeln.
Jetzt werden verschiedene Modifizierungen der Ausführungsform beschrieben. Es sei angemerkt, dass die gleichen Bauteile wie in der Ausführungsform jeweils mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Ausführungsform bezeichnet sind und die Beschreibung davon ausgelassen wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Halteelement 25 mit einer Vielzahl an Ausnehmungen 25b in gleichmäßigen Abständen versehen und die Abnahme der Steifigkeit des Halteelements 25 wird gleichmäßig an allen Abschnitten in den Axialrichtungen begrenzt. Alternativ kann die Gewichtsreduzierung vor der Steifigkeitserhaltung in Bereichen, die in den Axialrichtungen weit von dem Verbindungsabschnitt 25a zwischen dem Halteelement 25 und der Wickelachse 23 entfernt sind, priorisiert werden. In anderen Worten kann die Gesamtsumme der Umfangslängen der Ausnehmungen 25b, die zu der Gruppe konkaver Abschnitte 29 in der Umgebung des Verbindungsabschnitts 25a zwischen dem Halteelement 25 und der Wickelachse 23 gehören, kürzer sein als die Gesamtsumme der Umfangslängen der Ausnehmungen 25b, die zu einer Gruppe konkaver Abschnitte 29 weit entfernt von den Verbindungsabschnitt 25a gehören.
Im Speziellen ist beispielsweise eine Vielzahl an Stücken 36, die umlaufend in Abständen vorgesehen sind, miteinander verbunden, um einen Ring auszubilden und eine Nut 125b ist kreisförmig ausgebildet, um die verbundenen Stücke 36, wie in 6 gezeigt (Modifizierung 1), unterzubringen. Diese Anordnung wird in einem Bereich, der weit entfernt von dem Verbindungsabschnitt 25a zwischen dem Halteelement 25 und der Wickelachse 23 ist, bevorzugt, da die Gewichtsreduzierung die Resonanzfrequenz sehr effektiv erhöht. Daher wird die Resonanzfrequenz durch Verbessern der Gewichtsreduzierung, wie in 6 gezeigt, weiter erhöht. Diese Modifizierung wird effizient in sehr langen Halteelementen verwendet.
Zusätzlich zu dem Obigen sind in der vorliegenden Ausführungsform unter zwei Gruppen konkaver Abschnitte 29, die nebeneinander in den Axialrichtungen angeordnet sind, die Ausnehmungen 25b von einer Gruppe konkaver Abschnitte 29 und die Ausnehmungen 25b von der anderen Gruppe konkaver Abschnitte 29 an den gleichen Positionen in der Umfangsrichtung angeordnet. Auf diese Weise, wie beispielsweise in 7 gezeigt, können eine Gruppe konkaver Abschnitte 125a und eine benachbarte Gruppe konkaver Abschnitte 125b ausgebildet werden, um in den Umfangsrichtungen (Modifikation 2) zueinander verschwenkt bzw. abgelenkt zu sein. Diese Anordnung ermöglicht es die Resonanzfrequenz weiter zu steigern, da eine lokale Veränderung der Steifigkeit des Halteelements 25 kaum in den Axialrichtungen auftritt und die Gesamtsteifigkeit verbessert wird.

Claims

Spulenhalter (5), der Spulen (9) einer Garnwickeleinrichtung (1) hält, die Garne (Y) jeweils auf die Spulen (9) wickelt, umfassend: eine Wickelachse (23); ein zylindrisches Halteelement (25), das mit einem Endabschnitt der Wickelachse (23) verbunden ist; und Spulenfixiereinheiten (31), welche derart ausgelegt sind, dass sie die Spulen (9) entlang der Länge des Halteelements (25) an dem äußeren Umfang des Halteelements (25) fixieren, wobei an Positionen an dem äußeren Umfang des Halteelements (25), an welchen Positionen die Spulen (9) befestigt sind, eine Vielzahl an Ausnehmungs-Anordnungen (29) ausgebildet ist, um jeweils die Spulenfixiereinheiten (31) unterzubringen, wobei zumindest eine der Ausnehmungs-Anordnungen (29) Ausnehmungen (25b) aufweist, die an dem äußeren Umfang des Halteelements (25) in Umfangsrichtung des Halteelements in Intervallen vorgesehen sind, und wobei jede der Spulenfixiereinheiten (31) umfasst: Spannfutter (35), die in einer Radialrichtung des Halteelements (25) beweglich sind, die jede eine erste geneigte Oberfläche aufweisen, die in Bezug auf die Axialrichtungen der Wickelachse geneigt ist, und die derart ausgelegt sind, dass sie derart gegen die an dem Halteelement befestigten Spulen (9) drücken können, dass die Spulen (9) gehalten werden; Drückelemente (36), die in den Axialrichtungen relativ zu dem Halteelement (25) beweglich sind, wobei jedes eine zweite geneigte Oberfläche aufweist, die der ersten geneigten Oberfläche entspricht, und wobei die Drückelemente (36) derart ausgelegt sind, dass sie die Spannfutter (35) entlang der zweiten geneigten Oberfläche in der Radialrichtung nach außen drücken können; und Antriebseinheiten (37), die derart ausgelegt sind, dass sie die Drückelemente (36) in den Axialrichtungen bewegen können, und wobei jedes Spannfutter (35), jedes Drückelement (36) und jede Antriebseinheit (37) in der jeweiligen Ausnehmung (25b) untergebracht ist.
Spulenhalter gemäß Anspruch 1, wobei die Ausnehmungs-Anordnungen (29) so angeordnet sind, dass die Gesamtsumme der Längen in Umfangsrichtung der in Umfangsrichtung vorgesehenen Ausnehmungen (25b) der Ausnehmungs-Anordnungen (29) umso kürzer ist, je näher eine Ausnehmungs-Anordnung (29) zu dem Verbindungsabschnitt (25a) zwischen dem Halteelement (25) und der Wickelachse (23) ist.
Spulenhalter gemäß Anspruch 2, wobei unter den Ausnehmungs-Anordnungen (29) zumindest eine der Ausnehmungs-Anordnungen (29), die nahe an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Halteelement (25) und der Wickelachse (23) angeordnet ist, derart angeordnet ist, dass die Ausnehmungen (25b) in Umfangsrichtung in Abständen vorgesehen sind, und wobei zumindest eine weitere der Ausnehmungs-Anordnungen (29), die weiter von dem Verbindungsabschnitt (25a) als die zumindest eine Ausnehmungs-Anordnung (29) beabstandet ist, derart angeordnet ist, dass die Ausnehmungen (25b) in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind, um eine kreisförmige Nut auszubilden.
Spulenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem unter zwei Ausnehmungs-Anordnungen (29), die in den Axialrichtungen nebeneinander angeordnet sind, die Ausnehmungen (25b) von einer Ausnehmungs-Anordnung (29) in Umfangsrichtung in Bezug zu der Position der Ausnehmungen (25b) der anderen Ausnehmungs-Anordnung (29) versetzt sind.