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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen ist aus der
WO 99/37835 A1 bekannt.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess ist es üblich, dass innerhalb einer Spinnstelle eine Fadengruppe mehrere Fäden gleichzeitig parallel gesponnen, verstreckt und zu Spulen aufgewickelt werden. Die Fäden der Fadengruppe werden durch sogenannte Fadenbruchsensoren überwacht, um bei Eintreten eines Fadenbruches Wicklungen an Walzen und Galetten zu vermeiden. Insbesondere ist zu gewährleisten, dass das Ausspinnen der Fäden ohne Unterbrechung trotz eines Fadenbruches weiter betrieben werden kann. Die Überwachung der Fäden erfolgt kurz vor dem Aufwickeln der Fäden zu Spulen. So ist es üblich, die Fadenbruchsensoren auf mehrere Wickelstellen zu verteilen, so dass die Fäden über Einlauf in die Wickelstellen kontinuierlich überwacht werden.
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Die Fadenbruchüberwachung erfolgt mit optischen Fadenbruchsensoren, die auf Basis von Reflektionssignalen die Anwesenheit des Fadens kontrollieren. Bei derartigen Fadenbruchsensoren sind zur Gewährleistung einer einwandfreien Funktion regelmäßige Reinigungszyklen erforderlich, da insbesondere in der Umgebung von Wickelstellen der Niederschlag von flüchtigen Bestandteilen, die sich von Fäden lösen, nicht zu vermeiden. Aufgrund lang auskragender Spulspindeln mit einer Vielzahl von Wickelstellen und einer engen Maschinenteilung müssen längere Unterbrechungszeiten während eines Reinigungszyklus eingeräumt werden, damit eine Bedienperson an jedem der Fadenbruchsensoren eine optimale Reinigung der Optik durchführen kann.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit welcher möglichst kurze Reinigungszyklen bei Wartung der Fadenbruchsensoren realisierbar sind.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden bereitzustellen, bei welcher die Fadenbruchsensoren auch bei größerer Anzahl von Wickelstellen für eine Bedienperson leicht erreichbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fadenbruchsensoren der Wickelstellen an einem beweglichen Träger angeordnet sind und dass der Träger mit den Fadenbruchsensoren zwischen einer Betriebsstellung und einer Wartungsstellung hin- und herführbar ist.
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Vorteilhafte der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fadenbruchsensoren zum Zwecke der Reinigung in einen Wartungsbereich geführt werden können, in welcher eine Bedienperson einen schnellen und einfachen Zugriff auf die Fadenbruchsensoren hat. Durch eine kollektive Verstellung aller Fadenbruchsensoren ist der zusätzliche Bedienungsaufwand auf ein Minimum reduziert und insbesondere bei einer Mehrzahl von Fadenbruchsensoren besonders vorteilhaft.
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Für den freien Zugang zu den Fadenbruchsensoren hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher der Träger in einer Führungsschiene parallel zur Spulspindel geführt ist und wobei der Träger in Richtung eines freien Endes der Spulspindel führbar ist. So lässt sich vorteilhaft der Bedienungsgang, welcher zum Abräumen fertig gewickelter Spulen vorgesehen ist, für die Wartung der Fadenbruchsensoren nutzen.
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Bei einem Fadenbruch eines der Fäden in einer der Wickelstellen ist es erforderlich, dass der gesamte Wickelprozess unterbrochen wird. Somit ist besonders vorteilhaft, dass die Datenleitungen der Fadenbruchsensoren direkt mit einer Wickelsteuereinheit gekoppelt sind. Um die Datenleitungsverbindungen sowie die elektrische Versorgung der Fadenbruchsensoren zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass zwischen der Wickelsteuereinheit und dem Träger eine Energiekette angeordnet ist. Die Energiekette ermöglicht die Positionsveränderung der Fadenbruchsensoren ohne jegliche Leitungsunterbrechung.
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Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Wickelstellen mehrere Kopffadenführer aufweisen und bei welcher die Kopffadenführer gemeinsam mit dem Fadenbruchsensoren an dem Träger gehalten sind, ist besonders vorteilhaft um mehrere Funktionen gleichzeitig durch eine Bedienperson ausführen zu lassen. So lässt sich beispielsweise bei einem Prozessneustart, bei welchem eine Fadenschar auf die Kopffadenführer der Wickelstellen zu verteilen ist, gleichzeitig der Wartungszyklus an den Fadenbruchsensoren ausführen.
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Je nach Anordnung der vorgeordneten Behandlungseinrichtungen kann es dabei besonders vorteilhaft sein, wenn die Kopffadenführer durch Umlenkrollen gebildet sind.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fadenbruchsensoren und die Kopffadenführer in ihren Betriebsstellungen sicher gehalten sind. Daher wird der Träger bevorzugt in der Betriebsstellung arretierbar ausgebildet.
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Um eine hohe Anzahl von Fäden in einer kompakten Anordnung zu Spulen aufzuwickeln, ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher eine zweite Spulspindel mit einer zweiten Gruppe von Wickelstellen spiegelsymmetrisch zu der ersten Spulspindel mit der ersten Gruppe von Wickelstellen angeordnet ist, wobei der zweiten Gruppe von Wickelstellen an einem zweiten beweglichen Träger mehrere Fadenbruchsensoren zugeordnet sind. Durch die beweglich gehaltenen Fadenbruchsensoren lassen sich selbst bei sehr kompakter Anordnung die erforderlichen Reinigungszyklen in den jeweiligen Wartungsbereichen der Fadenbruchsensoren ausführen.
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Die Anbindung der zweiten Gruppe von Fadenbruchsensoren wird ebenfalls vorteilhaft durch eine zweite Energiekette ausgeführt, so dass die Fadenbruchsensoren ständig mit der Wickelsteuereinheit gekoppelt bleiben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
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3 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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4 schematisch eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in mehreren Ansichten gezeigt. In der 1 ist eine Seitenansicht und in 2 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den 1 und 2 jeweils in einer Betriebssituation gezeigt, in welcher eine Fadenschar von mehreren Fäden gleichzeitig zu Spulen gewickelt werden. Die Fadenschar wird vorzugsweise unmittelbar in einer vorgeordneten Spinneinrichtung gesponnen und verstreckt. Grundsätzlich sei jedoch an dieser Stelle erwähnt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf den Einsatz in Schmelzspinnprozessen beschränkt ist, sondern auch in Prozessen einsetzbar ist, wo gleichzeitig eine Fadenschar nach vorhergehender Behandlung am Ende der Behandlung zu Spulen gewickelt werden.
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Die nachfolgende Beschreibung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1 und 2 bezieht sich auf beide Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist. Die Vorrichtung weist bei diesem Ausführungsbeispiel insgesamt fünf Wickelstellen 1.1 bis 1.5 auf, die entlang einer auskragenden Spulspindel 10.1 ausgebildet sind. Die Anzahl der Wickelstellen ist beispielhaft. So ist es bereits üblich 10, 12 oder noch mehr Fäden parallel nebeneinander an einer angetriebenen Spulspindel zu Spulen zu wickeln.
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Die Spulspindel 10.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel an einem drehbar gelagerten Spulrevolver 11 gehalten, der um 180° versetzt eine zweite Spulspindel 10.2 hält. Den Spulspindeln 10.1 und 10.2 sind jeweils zwei Spindelmotoren 14.1 und 14.2 zugeordnet. Die Drehbewegung des Spulrevolvers 11, der in einem Maschinengestell 24 drehbar gelagert ist, erfolgt durch einen Revolverantrieb 18. Mittels des Revolverantriebes 18 lässt sich der Spulrevolver 11 mit den Spulspindeln 10.1 und 10.2 abwechselnd in einen Wechselbereich und einen Betriebsbereich verschwenken.
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Am Umfang der Spulspindeln 10.1 und 10.2 sind mehrere Spulhülsen 12 angeordnet, so dass pro Wickelstelle 1.1 bis 1.5 eine Spule auf eine Spulhülse 12 gewickelt werden kann.
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In der in 1 und 2 dargestellten Betriebssituation werden an der Spulspindel 10.1 insgesamt fünf Spulen 3 gleichzeitig gewickelt. Die in der Vorrichtung ausgebildeten Wickelstellen 1.1 bis 1.5 sind identisch ausgeführt und weisen zur Separierung und Führung eines Fadens 2 in einem Einlaufbereich einen Kopffadenführer 4 auf. Der Kopffadenführer 4 ist durch einen Halter 22 gehalten, der sich an dem Maschinengestell 24 abstützt. Der Kopffadenführer 4 wirkt in der Wickelstelle mit einer Changiereinheit 9 zusammen. Der Kopffadenführer 4 und die Changiereinheit 9 spannen eine sogenannte Changierebene auf, in welcher der Faden hin- und hergeführt wird, so dass sich am Umfang der Spule 3 eine Kreuzwicklung einstellt. Die in den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 ausgebildeten Changiereinheiten 9 wissen hierzu Changiermittel auf, die die Führung des Fadens innerhalb eines Changierhubes ausführen. Als Changiermittel können hierbei oszillierende Fadenführer oder mehrere translatorisch bewegte Fadenführer verwendet werden.
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Die Ablage der Fäden am Umfang der Spulen 3 wird durch eine drehbare Andrückwalze 13 unterstützt, die sich über alle Wickelstellen 1.1 bis 1.5 erstreckt und am Umfang der Spulen 3 mit Kontakt anliegt. Die Andruckwalze 3 ist durch eine Schwinge 15 beweglich an dem Maschinengestell 24 gehalten.
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Zur Überwachung der laufenden Fäden sind den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 mehrere Fadenbruchsensoren 5 zugeordnet. Die Fadenbruchsensoren 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar den Kopffadenführern 4 in der Wickelstelle nachgeordnet. Die Fadenbruchsensoren 5, die als optische Sensoren ausgeführt sind, werden an einem beweglichen Träger 7 gehalten. Der Träger 7 ist in einer parallel zur Spulspindel 10.1 ausgerichteten Führungsschiene 19 geführt und lässt sich in Richtung der frei auskragenden Spulspindeln 10.1 und 10.2 manuell über einen Handgriff 20 herausziehen.
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Die an dem Träger 7 angeordneten Fadenbruchsensoren 5 sind über hier nicht näher dargestellte Datenleitungen mit einer Wickelsteuereinheit 16 gekoppelt. Die Kopplung erfolgt dabei durch eine Energiekette 8, so dass die Fadenbruchsensoren 5 an dem Träger 7 zwischen einer Betriebsstellung und einen ausgezogenen Wartungsbereich hin- und herführbar sind. In 1 sind die Fadenbruchsensoren 5 in einer Betriebsstellung dargestellt. Der Träger 7 lässt sich an der Führungsschiene 19 bis zu einer Wartungsstellung (hier nicht dargestellt) in Richtung eines freien Endes der Spulspindel 10.1 herausziehen.
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Die Wickelsteuereinheit 16 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Antriebselektronik, die mit den Spindelmotoren 14.1 und 14.2 sowie mit einem Changierantrieb 17 und dem Revolverantrieb 18 gekoppelt sind. Die Bedienung und Ansteuerung der Antriebe 14.1, 14.2, 17 und 18 erfolgt über die Wickelsteuereinheit 16. Der Wickelsteuereinheit ist üblicherweise ein Bedientableau zugeordnet, das an einer Stirnseite des Maschinengestells 24 angeordnet ist.
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Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 jeweils ein Faden 2 zugeführt, der innerhalb der Wickelstelle kontinuierlich zu einer Spule 3 gewickelt wird. Der Fadenlauf in der Wickelstelle wird durch den Fadenbruchsensor 5 überwacht. So ist jeder Wickelstelle 1.1 bis 1.5 jeweils ein separater Fadenbruchsensor 5 zugeordnet. Für den Fall, dass beim Fadenwechsel oder bei der Fadenzuführung ein Fadenbruch entsteht, wird das Fehlen eines Fadens in einer der Wickelstellen 1.1 bis 1.5 durch einen der zugeordneten Fadenbruchsensoren 5 erfasst und unmittelbar der Wickelsteuereinheit 16 aufgegeben. Daraufhin generiert die Wickelsteuereinheit 16 Steuerungs- und Meldebefehle, um den laufenden Prozess zu beeinflussen. So wird eine Fadentrenneinrichtung aktiviert, die alle zulaufenden Fäden durchtrennt und gemeinsam einer Absaugeinrichtung zuführt. Parallel wird ein Spulenwechsel in den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 durch Verschwenken der Spulspindeln 10.1 und 10.2 ausgelöst. Die Spulspindel 10.2 wird in den Wechselbereich geführt, so dass die Vorrichtung bereit ist, um einen Neubeginn der Fadenwicklung zu starten.
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Um die durch flüchtige Bestandteile auftretenden Verunreinigungen an den Fadenbruchsensoren 5 in bestimmten Wartungszyklen zu reinigen, wird von einer Bedienperson zunächst ein Arretiermittel 21 an dem Träger 7 gelöst, welches den Träger 7 in der Betriebsstellung der Fadenbruchsensoren 5 fixiert. In diesem Ausführungsbeispiel ist in 1 ein Arretiermittel 21 beispielhaft als Stellbolzen gezeigt. Anschließend führt die Bedienungsperson den Träger 7 über den Handgriff 20 in eine ausgezogene Wartungsstellung, in welcher die Fadenbruchsensoren 5 für die Bedienperson zugänglich sind. Die Fadenbruchsensoren 5 werden gereinigt und anschließend über den Träger 7 wieder zurück in ihre Betriebsstellung geführt. Nach Erreichen der Betriebsstellung wird der Träger 7 erneut durch das Arretiermittel 21 fixiert.
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Zu Prozessbeginn oder bei einem Neustart eines Prozesses ist es erforderlich, dass die zulaufenden Fäden 2 in den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 einzeln in die Kopffadenführer 4 eingefädelt werden. Um diesen Vorgang für eine Bedienperson zu vereinfachen, ist in 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Der Aufbau des Ausführungsbeispiels nach 3 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 2, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wickelstellen 1.1 bis 1.5 identisch ausgeführt und weisen jeweils einen Kopffadenführer 4, einen Fadenbruchsensor 5 und eine Changiereinheit 9 auf. Hierbei sind der Kopffadenführer 4 und der Fadenbruchsensor 5 gemeinsam an einem beweglichen Träger 7 gehalten. Der Träger 7 ist in einer Führungsschiene 19 geführt, die sich parallel zur Spulspindel 10.1 erstreckt und an dem Maschinengestell 24 angeordnet ist. Der Träger 7 ist in diesem Fall ebenfalls manuell zu führen, wobei an einem freien Ende ein Handgriff 20 ausgebildet ist.
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Zum Prozessbeginn oder bei einem Neustart lassen sich die Kopffadenführer 4 und die Fadenbruchsensoren 5 gemeinsam über den Träger 7 aus einer Betriebsstellung in eine herausgezogene Position führen, die bei den Kopffadenführern 4 vorteilhaft zum Einfädeln der Fäden genutzt wird. Parallel besteht dabei die Möglichkeit, dass die Fadenbruchsensoren 5 eine Reinigung erhalten. Somit können mehrere Funktionen gleichzeitig von einer Bedienperson aus einem Bedienungsgang heraus vorgenommen werden.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kopffadenführer 4 in den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 jeweils durch Umlenkrollen 23 gebildet. Damit besteht die Möglichkeit, die Fadenschar über eine seitlich angeordnete Galette den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 zuzuführen. Auch hierbei erfolgt die elektrische Versorgung sowie die Datenverbindung der Fadenbruchsensoren 5 über eine Energiekette 8, die eine Positionsänderung der Fadenbruchsensoren 5 ermöglicht.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführung der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass den Umlenkrollen 23 in den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 jeweils ein Elektromotor zugeordnet ist, so dass die Umlenkrollen 23 zur Führung der zulaufenden Fäden 2 antreibbar sind. Die Versorgung der Elektromotoren lässt sich dabei ebenfalls vorteilhaft über die Energiekette 8 realisieren.
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Um eine große Anzahl von Fäden mit einer möglichst kompakten Anordnung der Wickelstellen zu Spulen wickeln zu können, sind auch sogenannte Doppelaggregate bekannt, bei welcher mehrere Wickelstellen sich spiegelsymmetrisch an einem oder mehreren Maschinengestellen gegenüberliegen. Ein derartiges Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 4 schematisch in einer Vorderansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist zwei Maschinenhälften 25.1 und 25.2 auf. Die Maschinenhälfte 25.1 bildet eine erste Gruppe von Wickelstellen, die mit den Bezugszeichen 1.1 bis 1.5 gekennzeichnet sind. Die Maschinenhälfte 25.2 trägt eine zweite Gruppe von Wickelstellen, die spiegelsymmetrisch zu der ersten Gruppe von Wickelstellen ausgeführt sind und mit dem Bezugszeichen 1.6 bis 1.10 versehen sind. Die den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 und 1.6 bis 1.10 zugeordneten Bauteile sind ebenfalls spiegelsymmetrisch in den Maschinenhälften 25.1 und 25.2 ausgebildet. Hierbei entspricht der Aufbau der Maschinenhälfte 25.1 dem Ausführungsbeispiel nach 3. Insoweit wird an dieser Stelle zu der Beschreibung der 3 Bezug genommen.
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Die Maschinenhälfte 25.2 wird den Wickelstellen 1.6 bis 1.10 sind spiegelsymmetrisch zu den benachbarten Wickelstellen 1.1 bis 1.5 in de Maschinenhälfte 25.1 ausgeführt. Insoweit werden eine in zwei Hälfte eingeteilte Fadenschar von Fäden 2 durch die Wickelstellen 1.1 bis 1.10 zu Spulen 3 gewickelt.
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Den Wickelstellen 1.1 bis 1.5 in der Maschinenhälfte 25.1 ist eine Gruppe von Kopffadenführern 4.1 und eine Gruppe von Fadenbruchsensoren 5.1 zugeordnet. Die Kopffadenführer 4.1 und der Fadenbruchsensor 5.1 sind gemeinsam an einem Träger 7.1 angeordnet. Der Träger 7.1 ist in einer Führungsschiene 19.1 beweglich gehalten, wobei die Führungsschiene 19.1 sich an der Maschinenhälfte 25.1 abstützt.
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Den gegenüberliegenden Wickelstellen 1.6 bis 1.10 sind eine zweite Gruppe von Kopffadenführern 4.2 und eine zweite Gruppe von Fadenbruchsensoren 5.2 zugeordnet. Die Kopffadenführer 4.2 und die Fadenbruchsensoren 5.2 sind spiegelsymmetrisch zu den gegenüberliegenden Kopffadenführern 4.1 und den gegenüberliegenden Fadenbruchsensoren 5.1 angeordnet. Die Kopffadenführer 4.2 und die Fadenbruchsensoren 5.2 sind gemeinsam an einem beweglichen Träger 7.2 gehalten, der in einer Führungsschiene 19.2 der Maschinenhälfte 25.2 geführt ist. Die Träger 7.1 und 7.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 3 ausgeführt, so dass die Funktion aus der vorgenannten Beschreibung hervorgeht. Dabei sind die Fadenbruchsensoren 5.1 über eine nicht hier dargestellte Energiekette und die Fadenbruchsensoren 5.2 über eine zweite ebenfalls nicht dargestellte Energiekette mit einer Wickelsteuereinheit gekoppelt.
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Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich somit selbst bei sehr kompakten Anordnungen mehrere Wickelstellen die Fadenbruchsensoren vorteilhaft in eine für die Bedienperson zugänglichen Bereich führen. Hierzu werden die Träger 7.1 und 7.2 vorzugsweise abwechselnd in Richtung der freien Enden der Spulspindeln 10.1 und 10.3 herausgezogen. Die Fadenbruchsensoren 5.1 und 5.2 gelangen so in einen Wartungsbereich, der für eine Bedienperson aus einem Doffgang heraus leicht zugänglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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