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Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufwickeln von Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Aufspulmaschine ist beispielsweise aus der
WO 2005/115896 A1 bekannt.
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Die bekannte Aufspulmaschine wird zum parallelen Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen eingesetzt. Hierzu weist die Aufspulmaschine eine Spulspindel auf, die auskragend an einem Spulrevolver befestigt ist. Der auskragende Teil der Spulspindel dient dabei zur Aufnahme und Fixierung von Spulhülsen, an denen die Spulen gewickelt werden. Zur Aufnahme einer Mehrzahl von Spulen sind entsprechend lang auskragende Spulspindeln erforderlich, so dass aufgrund der Spulengewichte eine ausreichende Festigkeit in der Verbindung zwischen dem Spulrevolver und der Spulspindel zu gewährleisten ist. Bei der bekannten Aufspulmaschine wird die Spulspindel über eine Flanschverbindung mit dem Spulrevolver verbunden. Der Flansch ist hierzu unmittelbar an der Spannfutterachse ausgebildet.
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Derartige Flanschverbindungen zwischen der Spulspindel und dem Spulrevolver erfordern jedoch relativ große Flansche und eine entsprechend hohe Anzahl von Schrauben. Insbesondere die Herstellung derartiger Achsen mit großflächigen Flanschen ist jedoch besonders aufwändig. Zudem ist das Raumangebot an einem Spulrevolver begrenzt. Desweiteren besteht die Gefahr, dass bei einer Überbelastung beispielsweise durch kollabierende Spulen die Flanschschrauben durch ein in der Achse der Spulspindel induziertes Torsionsmoment abgeschärt werden.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Aufspulmaschine derart weiterzubilden, dass besonders lang auskragende Spulspindeln sicher an dem Spulrevolver gehalten werden können.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die Befestigung der Spulspindel am Spulrevolver der Aufspulmaschine möglichst kompakt auszuführen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Befestigungsmittel durch eine verschraubte Klemmverbindung gebildet ist, welche eine Achse der Spulspindel umschließt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass das durch die Spulen induzierte Biegemoment über eine gesamte Länge der Klemmverbindung übertragen werden kann. Damit können hohe Festigkeiten auch bei dynamischer Beanspruchung der Spulspindel erreicht werden. Zudem lässt sich eine Passung mit geringem Herstellungsaufwand realisieren.
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Um eine möglichst definierte Klemmung zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Klemmverbindung einen fest mit dem Spulrevolver verbundenen Klemmblock und einen mit dem Klemmblock verschraubten Klemmdeckel aufweist, wobei eine Halbbohrung am Klemmblock und eine Halbbohrung am Klemmdeckel zusammen eine Klemmbohrung bilden. Damit lässt sich vorteilhaft eine passgenaue Verbindung zum Klemmen der Spulspindel realisieren. Zudem können relativ gleichmäßige Verteilungen der Flächenpressungen am Umfang der Achse der Spulspindel erreicht werden.
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Um ähnliche Verhältnisse wie bei einem Schrumpfsitz zu erhalten, ist desweiteren vorgesehen, dass die Klemmbohrung einen Innendurchmesser aufweist, der etwas kleiner ist als ein Klemmdurchmesser der Achse der Spulspindel. Dabei können zuvor die Klemmbohrung sowie der Klemmdurchmesser der Achse mit hoher Toleranzgenauigkeit hergestellt werden.
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Zur Aufbringung der Klemmkräfte ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher der Klemmdeckel durch mehrere zu beiden Seiten der Klemmbohrung verteilt angeordneten Schrauben mit dem Klemmblock verbunden ist. So lässt sich eine flächige Klemmkraft über die Länge der Klemmverbindung gleichmäßig aufbringen.
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Um das Auftreten von Passungsrost im Bereich der Klemmverbindung zu vermeiden, ist desweiteren vorgesehen, dass der Klemmdurchmesser der Achse durch eine Durchmesserstufe gebildet ist, wobei der Klemmdurchmesser um einen Faktor von ca. 1,1 größer ausgeführt ist, als ein benachbarter Durchmesserabschnitt der Achse.
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Damit bei einer Überbeanspruchung keine axiale Verschiebung der Spulspindel an dem Spulrevolver eintreten kann, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher der Klemmverbindung ein formschlüssiges Verbindungselement zugeordnet ist, durch welches die Spulspindel am Spulrevolver positionierbar ist. Damit ist die Lage der Spulspindel selbst bei einem Verlust der Klemmkraft in der Klemmverbindung und damit am Spulrevolver gesichert.
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Eine einfache und wirkungsvolle Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das das Verbindungselement durch einen Haltesteg in der Klemmbohrung und eine umlaufende Haltenut am Klemmdurchmesser der Achse gebildet ist.
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Für die Montage ist dabei besonders vorteilhaft, wenn der Haltesteg an dem Klemmdeckel ausgebildet ist, wobei der Haltesteg in einem Grund der Halbbohrung eine Steghöhe aufweist, die zu den Rändern der Halbbohrung hin ausläuft. Die Montierbarkeit sowie die Klemmung innerhalb der Klemmverbindung bleiben hiervon unbeeinflusst.
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Zur Erhöhung der Stabilität ist desweiteren vorgesehen, dass der Klemmblock und der Spulenrevolver als ein Formgussteil ausgebildet sind.
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Da die gattungsgemäße Aufspulmaschine bevorzugt zum kontinuierlichen Aufwickeln von Fäden genutzt wird, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Spulrevolver eine zweite Klemmverbindung zur Aufnahme einer zweiten Spulspindel aufweist, wobei die Klemmverbindungen am Spulrevolver um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine ist anhand eines Ausführungsbeispiels nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine
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2 schematisch ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht einer Klemmverbindung zwischen einem Spulrevolver und einer Spulspindel des Ausführungsbeispiels nach 1
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3 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus 2
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4 schematisch eine Draufsicht auf einen Klemmdeckel
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5 schematisch eine Querschnittsansicht der Klemmverbindung aus 2
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In der 1 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine schematisch dargestellt. Die Aufspulmaschine weist einen Spulenrevolver 2 auf, der in einem Maschinengestell 1 drehbar gelagert ist. An dem Spulrevolver 2 ist eine Spulspindel 3.1 auskragend gehalten. Die Spulspindel 3.1 ist durch ein Befestigungsmittel 4.1 drehfest mit dem Spulrevolver 2 verbunden. Das Befestigungsmittel 4.1 ist an einer Rückseite des Spulrevolvers 2 ausgebildet und wird nachfolgend noch näher erläutert.
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An dem Spulrevolver 2 ist eine zweite um ca. 180° versetzt angeordnete zweite Spulspindel 3.2 gehalten, die ebenfalls über ein Befestigungsmittel 4.2 mit dem Spulrevolver verbunden ist. Die Befestigungsmittel 4.1 und 4.2 sind identisch ausgeführt, so dass die nachfolgende Beschreibung auch für das Befestigungsmittel 4.2 gilt.
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Den Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind an ihren Antriebsenden jeweils mehrere Spindelantriebe 6.1 und 6.2 zugeordnet. Der Spulrevolver 2 ist mit einem Drehantrieb 5 gekoppelt, wobei die Antriebsmittel zur Bewegung des Spulrevolvers 2 innerhalb des Maschinengestells 1 hier nicht näher dargestellt sind.
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An den frei auskragenden Abschnitten der Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind mehrere Spulhülsen 8 hintereinander zur Aufnahme von Spulen aufgespannt. Bei der in 1 dargestellten Situation befindet sich die Spulspindel 3.1 in einem Betriebsbereich, um mehrere Fäden zu Spulen 7 zu wickeln. Die Aufspulmaschine ist im Betriebszustand dargestellt, so dass an der Spulspindel 3.1 mehrere Spulen 7 gehalten sind.
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In dem Betriebsbereich wirkt die Spulspindel 3.1 mit einer drehbar gelagerten Andrückwalze 9 zusammen, die während des Wickelns der Fäden am Umfang der Spulen 7 anliegt.
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Die Andrückwalze 9 ist im Fadenlauf eine Changiereinrichtung 10 vorgeordnet, durch welche die Fäden zur Bildung von Kreuzspulen jeweils hin- und hergeführt werden. Die Fäden werden durch mehrere einen Einlauf bildende Kopffadenführer 32 geführt.
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Bei der in 1 dargestellten Aufspulmaschine sind insgesamt vier Wickelstellen dargestellt, so dass an der auskragenden Spulspindel 3.1 insgesamt vier Spulen gehalten sind. Die Anzahl der Wickelstellen und die Anzahl der Spulen ist beispielhaft. Bei lang auskragenden Spulspindeln besteht die Möglichkeit, zehn, zwölf oder sogar sechzehn Spulen gleichzeitig zu wickeln.
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Um derart lang auskragende Spulspindeln, deren auskragende Länge beispielsweise bei 1.800 mm liegen könnte sicher am Spulrevolver zu halten, ist das Befestigungsmittel 4.1 durch eine Klemmverbindung 11 ausgeführt. In den 2 und 3 sind mehrere Schnittansichten der Klemmverbindung am Spulrevolver 2 dargestellt. 2 zeigt eine Längsschnittansicht in Axialrichtung der Spulspindel und 3 eine Querschnittsansicht quer zur Spulspindel 3.1. Die nachfolgende Beschreibung gilt für beide Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist.
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Die Klemmverbindung 11 ist an einer Rückseite des Spulrevolvers 2 angeordnet. Der Spulrevolver 2 weist hierzu an der Rückseite einen Klemmblock 16 auf. Der Klemmblock 16 ist an den Spulrevolver 2 angeformt und könnte beispielsweise als ein Formgussteil ausgeführt sein. Der Klemmblock 16 ist halbschalenförmig ausgeführt und weist eine Halbbohrung 20.1 auf. In axialer Verlängerung der Halbbohrung 20.1 ist in dem Spulrevolver 2 eine Klemmöffnung 25 ausgebildet. Die Klemmöffnung 25 wird von einer Achse 12 der Spulspindel 3.1 durchdrungen und ragt mit einem Klemmabschnitt 26 in den Klemmblock 16 hinein.
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Die Spulspindel 2 ist mehrteilig ausgeführt und weist neben der hohlzylindrisch ausgebildeten Achse 12 eine Antriebswelle 13 auf, die im Innern der Achse 12 durch eine Lagerung 14 gelagert ist und die mit einer hier nicht näher dargestelltem Antriebsende 27 mit dem Spindelantrieb 6.1 gekoppelt ist.
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An dem auskragenden Abschnitt der Spulspindel ist am Umfang der Achse 12 ein Spannfutter 15 ausgebildet, das mit einem Ende der Antriebswelle 13 verbunden ist. Da derartige Spulspindeln hinlänglich bekannt sind, wird auf die Darstellung und Beschreibung des auskragenden Teils der Spulspindel 3.1 an dieser Stelle verzichtet.
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Die Klemmverbindung 11 weist desweiteren einen Klemmdeckel 17 auf, der ebenfalls halbschalenförmig ausgeführt ist und gemeinsam mit dem Klemmblock 16 eine zu beiden Seiten der Achse 12 sich erstreckende Klemmfuge 28 bildet. Der Klemmdeckel 17 enthält eine Halbbohrung 20.2, so dass im montierten Zustand die Halbbohrung 20.1 des Klemmblockes 16 und die Halbbohrung 20.2 des Klemmdeckels 17 sich zu einer Klemmbohrung 20 formen. Innerhalb der Klemmbohrung 20 ist die Achse 12 mit dem Klammabschnitt 26 und einem Klemmdurchmesser 19 gehalten. Der Klemmdurchmesser 19 der Achse 12 ist maßlich etwas größer ausgeführt als die Klemmbohrung 20 zwischen dem Klemmblock 16 und dem Klemmdeckel 17. Somit lässt sich eine passgenaue Klemmung durch die Klemmverbindung 11 realisieren.
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Zur Erzeugung der Klemmkräfte sind der Klemmdeckel 17 und der Klemmblock 16 durch mehrere Schrauben 18 miteinander verbunden. Wie insbesondere aus der Darstellung in 3 hervorgeht, sind die Schrauben 18 zu beiden Seiten der Achse 12 verteilt angeordnet und durchdringen die Klemmfuge 28 zwischen dem Klemmblock 16 und dem Klemmdeckel 17. Die Schrauben 18 werden dabei bevorzugt in ein Innengewinde 29 des Klemmblockes 16 eingeschraubt.
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Wie aus der Darstellung in 2 hervorgeht, weist die Achse 12 zur Ausbildung des Klemmdurchmessers 19 eine Durchmesserstufe 21 auf. Die Durchmesserstufe 21 ist unmittelbar neben der Klemmverbindung 11 ausgebildet, wobei der Klemmdurchmesser 19 um einen Faktor größer ist als der benachbarte Durchmesserabschnitt 22 der Achse 12. Zur Vermeidung von Passungsrost wird der Klemmdurchmesser 19 bevorzugt um den Faktor 1.1 größer gewählt als der dem benachbarten Durchmesserabschnitt 22. Der Übergang ist verrundet, wobei der Radius bevorzugt doppelt so groß ist wie die Durchmesserdifferenz der Durchmesserstufe 21.
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Wie desweiteren aus der 2 hervorgeht, ist der Klemmverbindung 11 ein formschlüssiges Verbindungselement 30 zugeordnet, durch welches die Spulspindel 1 am Spulrevolver 2 positioniert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 30 durch einen an dem Klemmdeckel 17 ausgebildeten Haltesteg 24 und eine umlaufende Haltenut 23 am Klemmdurchmesser 19 der Achse 12 gebildet. Der Haltesteg 24 taucht in die Haltenut 23 hinein, so dass die Achse 12 axial fixiert ist. So dass selbst beim Lösen der Klemmkräfte eine axiale Verschiebung der Spulspindel 3.1 an dem Spulrevolver 2 nicht möglich ist. Im Extremfall kann sich die Spulspindel 3.1 innerhalb der Klemmverbindung 11 drehen.
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Zur Ausbildung und weiteren Erläuterung des Verbindungselementes 30 wird zusätzlich zu den 4 und 5 Bezug genommen. In der 4 ist schematisch der Klemmdeckel 17 in einer Draufsicht gezeigt und in 5 ein Querschnitt der Klemmverbindung 11 auf Höhe des Verbindungselementes 30. Die nachfolgende Beschreibung gilt für beide Figuren.
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Der Haltesteg 24 ist in der Halbbohrung 20.2 des Klemmdeckels 17 ausgeführt. Wie aus der Darstellung in 4 hervorgeht, erstreckt sich die Halbbohrung 20.2 in dem Klemmdeckel 17 über die gesamte Länge des Klemmdeckels 17. Zu beiden Seiten der Halbbohrung 20.2 sind mehrere Schraubbohrungen 31 ausgebildet. Die Schraubbohrungen 31 sind gleichmäßig an einer Trennfläche 32 verteilt ausgebildet, die gemeinsam mit dem Klemmblock 16 die Trennfuge 28 ergeben.
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Wie aus der Darstellung in 5 hervorgeht, ist der Haltesteg 24 in dem Klemmdeckel 17 mit unterschiedlicher Steghöhe ausgebildet. So weist der Haltesteg 24 im Grund der Halbbohrung 20.2 eine maximale Steghöhe auf, die sich zu dem Rand der Halbbohrung 20.2 hin ständig verkleinert und ausläuft.
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Der in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigte Aufbau der Spulspindeln ist beispielhaft. Der wesentliche Erfindungsgedanke liegt darin, dass mittels einer Klemmverbindung die Spulspindel an dem Spulrevolver gehalten ist. Neben der vereinfachten Montierbarkeit können damit hohe Biegemomente, die insbesondere bei sehr lang auskragenden Spulspindeln entstehen, aufgenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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