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Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Aufspulen mehrerer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden ist es allgemein bekannt, dass die aus einer Schmelze gesponnenen Fäden nach einer Behandlung am Ende des Schmelzspinnprozesses von einer Aufspulvorrichtung aufgenommen und parallel in mehreren Wickelstellen zu jeweils einer Spule gewickelt werden. Die Wickelstellen sind entlang einer Spulspindel ausgebildet und an einem Maschinengestell gemeinsam gehalten. Um bei den relativ hohen Aufwickelgeschwindigkeiten in jeder Wickelstelle eine Kreuzspule wickeln zu können, sind die Changiereinheiten vorzugweise durch Flügelchangierungen gebildet, bei welchen der Faden durch gegenläufig rotierende Flügel hin- und hergeführt wird. Eine derartige Aufspulvorrichtung geht beispielsweise aus der
DE 10 2006 001 041 A1 hervor.
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Bei der bekannten Aufspulvorrichtung sind die Changiereinheiten gemeinsam an einem Changierträger gehalten, der sich plattenförmig parallel zur Spulspindel erstreckt. Um im Betrieb einen unzulässigen Eingriff einer Bedienperson in die rotierenden Teile der Changiereinheiten zu vermeiden, ist den Changiereinheiten üblicherweise eine Abdeckung gegenüber einer Bedienungsumgebung zugeordnet. Dabei erstrecken sich derartige Abdeckungen im wesentlichen über die Länge der Spulspindel, um die Changiereinheiten aller Wickelstellen zu erfassen.
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Nun ist es weiterhin bekannt, dass derartige Aufspulvorrichtungen ein Schwingungssystem bilden, bei welchem die Drehzahl der Spulspindel und deren Rotation beim Wickeln der Spulen als Hauptanregung der Schwingung gesehen werden können. Um über dem gesamten Betriebsdrehzahlbereich der Spulspindel keine kritischen Schwingungszustände durch Resonanzerscheinungen zu erhalten, müssen die Bauteile innerhalb der Aufspulvorrichtung möglichst in ihren Eigenfrequenzen gegeneinander abgestimmt werden. Bei der bekannten Aufspulvorrichtung ist es bekannt, dem Changierträger ein schaltbares Mittel zuzuordnen, das wahlweise eine Versteifung erzeugt. Derartige aktive Mittel zum Verändern der Eigenfrequenz von Baugruppen erfordert jedoch einen erhöhten Steuer- und Regelungsaufwand, der zudem zusätzliche Störmöglichkeiten beinhaltet.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welcher auch Hilfsbaugruppen zur schwingungstechnischen Abstimmung von Eigenfrequenzen genutzt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abdeckung durch mehrere separate Abdeckmodule gebildet ist, welche Abdeckmodule zumindest zwei benachbarte Changiereinheiten überdecken und welche Abdeckmodule unabhängig voneinander an dem Changierträger befestigt sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und die Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung war auch nicht dadurch nahegelegt, dass es grundsätzlich aus der
DE 35 13 796 A1 bekannt ist, die eine Wickelstelle mit einer die Changierung gegen eine Bedienungsumgebung abschirmende Abdeckung offenbart. Grundsätzlich treten die Schwingungsprobleme bei Aufspulvorrichtungen auf, die eine Mehrzahl von Wickelstellen entlang eine lang auskragenden Spulspindel enthalten. So sind Aufspulvorrichtungen bekannt, bei welcher die Spulspindeln eine auskragende Länge von beispielsweise 1,5 m aufweist, an denen entlang zwölf Wickelstellen ausgebildet sind. Die bekannte Aufspulvorrichtung gibt somit keine Hinweise darauf, in welcher Art und Weise eine die Eigenfrequenz des Changierträgers positiv beeinflussende Ausbildung der Abdeckung sein könnte.
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Es hat sich gezeigt, dass eine durchgehende an einem freien Ende des Changierträgers befestigte Abdeckung eine Versteifung bildet, die zu einer Erhöhung der Eigenfrequenz des gesamten Changiersystems führt. Insoweit konnte durch die Aufteilung der Abdeckung in mehrere Abdeckmodule eine Absenkung der Eigenfrequenz des Changierträgers erreicht werden, die vorteilhaft unterhalb eines Drehzahlbereiches der Spulspindel liegt. Dadurch lassen sich vorteilhaft kritische Schwingungszustände zwischen den Baugruppen vermeiden.
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Bei sehr lang auskragenden Spulspindeln und dementsprechend größeren Anzahl von Wickelstellen ist jedoch darauf zu achten, dass der Changierträger eine ausreichend Steifigkeit aufweist. In diesem Fällen hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher die einzelnen Abdeckmodule sich in Richtung parallel zur Spulspindel über max. vier benachbarte Changiereinheiten erstrecken.
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Die den Wickelstellen zugeordneten Abdeckmodule können dabei in ihrer Teilung unterschiedlich lang ausgebildet sein. Insbesondere die Abdeckmodule an den Enden der Spulspindel können länger oder kürzer ausgebildet sein als die im mittleren Bereich vorgesehenen Abdeckmodule.
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Um gegenüber der Bedienungsumgebung eine möglichst komplette Abschirmung zu erreichen, weist die Abdeckung pro Changiereinheit einen schmalen Einfädelschlitz zum Einführen des Fadens auf, wobei die Einfädelschlitze abwechselnd durch eine Teilung zwischen zwei Abdeckmodulen oder durch einen oder mehrere Einschnitte in den Abdeckmodulen gebildet sind. Insoweit können die Einfädelschlitze vorteilhaft zur Trennung der Abdeckmodule genutzt werden.
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Die Abdeckmodule werden dabei vorteilhaft durch jeweils einen Schutzblech gebildet, die unabhängig voneinander mit dem Changierträger verschraubt sind.
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Um sowohl bei der Fadenzuführung als auch bei dem Aufwickeln der Fäden zu Spulen einen Schutzschirm zur Bedienungsumgebung bilden zu können, sind die Schutzbleche der Abdeckmodule gemäß einer Weiterbildung der Erfindung L-förmig mit einem langen Schenkel und mit einem kurzen Schenkel ausgebildet, wobei die an dem langen Schenkel vorgesehenen Einschnitte in einen Ausschnitt des kurzen Schenkels münden und wobei jeder Changiereinheit eine der Ausschnitte zur Führung des Fadens innerhalb der Wickelstellen zugeordnet ist. So können die für die Bedienung und den Betrieb erforderlichen Fadenöffnungen vorteilhaft in die Abdeckmodule integriert werden.
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Zum Wickeln der Fäden wirken die Changiereinheiten mit einer Andrückwalze zusammen, die unterhalb des Changierträgers zwischen den Changiereinheiten und der Spulspindel angeordnet ist. Dabei lässt sich die Abschirmung gegenüber der Bedienungsumgebung noch dadurch verbessern, indem jeweils ein unteres Ende der Abdeckmodule mindestens bis zu einer Mittelachse der Andrückwalze reicht.
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Die Andrückwalze ist an einem schwenkbaren Walzenträger gehalten, wobei der Walzenträger mit der Changierplatte gekoppelt ist. Damit ist sichergestellt, dass die Lage der Abdeckmodule relativ zur Andrückwalze beim Wickeln der Spulen konstant bleibt.
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Die erfindungsgemäße Aufspulvorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung
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2 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus 1
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3 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
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In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung schematisch in mehreren Ansichten dargestellt. Die 1 zeigt eine Seitenansicht, die 2 eine Draufsicht und die 3 schematisch eine Querschnittsansicht. Die nachfolgende Beschreibung gilt für alle Figuren, soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist.
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Das Ausführungsbeispiel der Aufspulvorrichtung weist in einem Maschinengestell 1 einen drehbar gelagerten Spulrevolver 4 auf, an dem zwei lang auskragende Spulspindeln 3.1 und 3.2 gehalten sind. Die Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind um 180° versetzt zueinander an dem Spulrevolver 4 angeordnet und sind mit Spindelantrieben 5.1 und 5.2 gekoppelt, die auf der gegenüberliegenden Seite des Spulrevolvers 4 gehalten sind. Der Spulrevolver 4 ist mit einem Revolverantrieb 25 gekoppelt.
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Oberhalb der Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind an dem Maschinengestell 1 mehrere Wickelstellen 2 nebeneinander ausgebildet. Die Wickelstellen sind über die auskragende Länge der Spulspindeln 3.1 und 3.2 gleichmäßig verteilt angeordnet und weisen jeweils einen Kopffadenführer 11 und einen unterhalb der Kopffadenführer angeordnete Changiereinheit 6 auf. In diesem Ausführungsbeispiel sind acht Wickelstellen 2 nebeneinander angeordnet. Die Anzahl der Wickelstellen 2 ist beispielhaft und kann auch 6, 10, 12 oder 16 Stellen enthalten.
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Wie aus der Darstellung in 3 hervorgeht, sind die Changiereinheiten 6 in den Wickelstellen 2 durch jeweils ein gegensinnig rotierendes Flügelpaar 7 ausgebildet, deren Flügelspitzen einen Faden innerhalb der Wickelstelle 2 entlang eines Leitlineals 8 hin- und herführen. Derartige Flügelchangiereinheiten sind hinlänglich bekannt, so dass hierzu keine weitere Beschreibung erforderlich ist.
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Wie desweiteren aus der Darstellung in 3 hervorgeht, sind die Changiereinheiten 6 der Wickelstellen 2 gemeinsam an einen Changierträger 9 gehalten. Der Changierträger 9 stützt sich an einen Walzenträger 13 ab, der eine zwischen den Changiereinheiten 6 und den Spulspindeln 3.1 und 3.2 angeordnete Andrückwalze 10 trägt. Der Walzenträger 13 der Andrückwalze 10 ist über ein Schwenklager 12 mit dem Maschinengestell 1 gekoppelt. Die Andrückwalze 10 erstreckt sich über den gesamten Wickelstellen 2.
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Wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht, sind an den Spulspindeln 3.1 und 3.2 zu jeder Wickelstelle 2 jeweils eine Spulhülse 21 gehalten. So lässt sich ein über den Kopffadenführer 11 zugeführter Faden 26 zu jeweils einer Kreuzspule 24 am Umfang einer der Spulspindeln 3.1 oder 3.2 wickeln. Die Spulspindeln 3.1 und 3.2 werden bei Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers der Spulen 24 an der an einem Wickelbereich gehaltenen Spulspindel durch den Spulrevolver 4 verschwenkt, so dass ein automatisierter Fadenwechsel und Fadenübergabe in den Wickelstellen 2 stattfinden kann.
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Um während des Betriebes die Wickelstellen 2 gegenüber einer Bedienungsumgebung abzuschirmen, ist eine Abdeckung 14 der Changiereinheiten 6 vorgesehen. Wie aus den Darstellungen in 1 bis 3 hervorgeht, erstreckt sich die Abdeckung 14 parallel zu den Spulspindeln 3.1 bis 3.2. Dabei wird die Abdeckung 12 durch mehrere nicht miteinander verbundene Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 gebildet wie insbesondere aus der Darstellung in 1 und 2 hervorgeht. Zwischen den Abdeckmodulen 15.1 bis 15.5 sind mehrere Teilungen 21 vorgesehen. Dabei ist die Teilung 21 zwischen den Abdeckmodulen 15.1 bis 15.5 derart gewählt, dass ein pro Wickelstelle 2 vorgesehener Einfädelschlitz 16 in der Abdeckung 14 vorteilhaft zur Teilung der Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 genutzt werden kann. Die Einfädelschlitze 16 erstrecken sich von einem unteren Ende der Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 bis zu einem Ausschnitt 27, welcher eine Bewegung des changierenden Fadens 26 innerhalb der Wickelstelle 2 ermöglicht. Die Einfädelschlitze 16 zwischen den Teilungen 21 werden in den Abdeckmodulen 15.1 bis 15.4 jeweils durch einen Einschnitt 20 gebildet, der sich bis zum Ausschnitt 27 erstreckt.
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Wie insbesondere aus der 3 hervorgeht, sind die Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 durch ein L-förmiges Schutzblech 17 ausgeführt, wobei ein langer im wesentlichen vertikal ausgerichteter Schenkel 19 sich bis zur Andrückwalze 10 erstreckt. Hierbei kann das untere Ende des Schutzbleches 17 der Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 über den Walzenspalt zwischen der Andrückwalze 10 und den Spulen 24 abdecken, zumindest jedoch erstreckt sich der lange Schenkel 19 bis zu einer Mittelachse der Andrückwalze 10.
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Der pro Wickelstelle 2 vorgesehene Ausschnitt 27 in den Schutzblechen 17 sind in dem kurzen Schenkel 18 ausgebildet. Der kurze Schenkel 18 ist in einer Winkelstelle zum langen Schenkel 19 des Schutzbleches 17 angeordnet, so dass ein in er Wickelstelle geführter Faden in dem Ausschnitt 27 ohne Kontakte führbar ist. Der kurze Schenkel 18 dient in diesem Ausführungsbeispiel auch zur Befestigung des Abdeckmoduls 15.3, wobei zwischen dem kurzen Schenkel 18 und dem Changierträger 9 ein Dämpfungselement 22 vorgesehen ist.
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Die Ausbildung und Teilung der Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 ist grundsätzlich beliebig und sollte zumindest pro Abdeckmodul jeweils zwei Wickelstellen 2 erfassen. Um eine Versteifung des Changierträgers 9 zu vermeiden, ist jedoch die Länge des Abdeckmoduls 15.1 bis 15.5 auf max. vier Wickelstellen beschränkt.
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Wie aus der Darstellung in 3 hervorgeht, ist der Changierträger 9 mit dem Walzenträger 13 gekoppelt. Der Walzenträger 13 lässt sich über das Schwenklager 12 in seiner Stellung innerhalb des Maschinengestells 1 verändern. Derartig Veränderungen treten insbesondere im Betriebszustand bei stillstehendem Spulrevolver auf, um beispielsweise eine Abnahme von Vollspulen an der in der Wechselstellung gehaltenen Spulspindel vornehmen zu können. Durch die Kopplung des Changierträgers 9 mit dem Walzenträger 13 werden die Changiereinheiten 6 ebenfalls in gleicher Relation zu der Andrückwalze 10 in ihrer Stellung verändert. Durch die Befestigung der Abdeckmodule 15.1 bis 15.5 an dem Changierträger 9 verändert sich die Abschirmwirkung gegenüber dem Bedienungsumfeld nicht und in jeder Phase der Aufwicklung ist eine Abeschirmung gewährleistet.
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Bei dem in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Fäden 26 in den Wickelstellen 2 parallel zu Spulen 24 gewickelt. Hierzu werden die Fäden 26 über die Kopffadenführer 11 den Wickelstellen 2 zugeführt. Jeder der Fäden 26 wird zum Ablegen auf eine Spule 24 durch das Flügelpaar 7 der Changiereinheiten 6 innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt und nach Teilumschlingung am Umfang der Andrückwalze 10 am Umfang der Spule 24 abgelegt. Während des Aufwickelns der Fäden 26 zu Spulen 24 wird die Spulspindel 3.1 über den Spindelantrieb 5.1 angetrieben. Dabei erfolgt eine Schwingungsanregung mit einer Erregerfrequenz, die sich in Abhängigkeit von der Betriebsdrehzahl der Spulspindel 3.1 ändert. Die Schwingungen werden mit der Erregerfrequenz auf benachbarte Baugruppen unmittelbar oder über das Maschinengestell 1 übertragen. Als benachbarte Baugruppen ist zunächst die Andrückwalze 10 mit dem Walzenträger 11 und die Changiereinheiten 6 mit dem Changierträger 9 betroffen. Dabei hat sie herausgestellt, dass zu hohe Steifigkeiten an dem Changierträger 9 sich ungünstig auf die Verschiebung einer Eigenfrequenz auswirken. Grundsätzlich ist in der Abstimmung zwischen den Eigenfrequenzen der Bauteile und der Erregerfrequenz der Spulspindel erforderlich. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Abdeckung 12 in einer Mehrzahl von Abdeckmodulen 15.1 bis 15.5 konnte erreicht werden, dass insbesondere im unteren Bereich der Betriebsdrehzahl die Eigenfrequenz des Changierträgers 6 gesenkt werden konnte. Bereits eine Absenkung um ca. 8 Hz führte zu einer deutlichen Verbesserung der Aufwicklungen im unteren Betriebsdrehzahlbereich.
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Die Ausgestaltung und Anbringung der Abdeckmodule des dargestellten Ausführungsbeispiels sind beispielhaft. Wesentlich hierbei ist, dass insbesondere an einem freien Ende der Changierplatte keine überhöhten Steifigkeiten erzeugt werden, die zu einer Anhebung der Eigenfrequenzen führen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschinengestell
- 2
- Wickelstellen
- 3.1, 3.2
- Spulspindel
- 4
- Spulrevolver
- 5.1, 5.2
- Spindelantriebe
- 6
- Changiereinheiten
- 7
- Flügelpaar
- 8
- Leitlineal
- 9
- Changierträger
- 10
- Andrückwalze
- 11
- Kopffadenführer
- 12
- Schwenklager
- 13
- Walzenträger
- 14
- Abdeckung
- 15.1, 15.2, 15.3, 15.4
- Abdeckmodule
- 16
- Einfädelschlitz
- 17
- Schutzblech
- 18
- kurzer Schenkel
- 19
- langer Schenkel
- 20
- Einschnitt
- 21
- Teilung
- 22
- Dämpfungselement
- 23
- Spulhülse
- 24
- Spule
- 25
- Revolverantrieb
- 26
- Faden
- 27
- Ausschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006001041 A1 [0002]
- DE 3513796 A1 [0008]
