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Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufwickeln von Fäden zu mehreren Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess werden die Fäden einer Spinnposition gemeinsam parallel zu Spulen aufgewickelt. Hierzu werden Aufspulmaschinen verwendet, die pro Faden jeweils eine Wickelstelle aufweisen und die parallel zu den Wickelstellen eine einseitig gelagerte Spulspindel aufweisen. Derartige Spulspindeln sind auskragend an einem Spindelträger angeordnet, so dass die am Umfang der Spulspindeln gewickelten Spulen nach Fertigstellung von dem freien Ende der Spulspindel abnehmbar sind. Eine derartige Spulspindel ist beispielsweise aus der
DE4003046 A1 bekannt.
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Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die in
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DE4003046 A1 gezeigte Spulspindel. Diese bekannte Spulspindel weist ein Spannfutter auf, an dessen Umfang ein Spannmantel mit einer Klemmeinrichtung zur Aufnahme von Spulhülsen angeordnet ist. Das Spannfutter ist hohlzylindrisch ausgeführt. Die auskragende Länge dieses Spannfutters und somit die Anzahl der Fäden, welche mittels des Spannfutters aufwickelbar sind, ist aufgrund der mangelnden Festigkeit des Spannfutters und eines zugehörigen Spannfutterträgers begrenzt, was im Folgenden erläutert wird. Das Gewicht des Spannfutters wird über zwei Lagerungen zwischen dem Spannfutter und dem feststehenden, innenliegenden Spannfutterträger aufgenommen, welche an zwei axial versetzten Positionen angeordnet sind. Ein Maschinengestell und der Spannfutterträger sind einteilig ausgeführt. Eine Lagerung zwischen dem Spannfutter und dem Spannfutterträger benötigt viel Platz, insbesondere da diese Lagerung für gewöhnlich zur Optimierung der Schwingungseigenschaften zusätzlich Dämpfungselemente enthält. Somit bleibt für den Durchmesser des Spannfutterträgers sowie für die Wandstärke des Spannfutters relativ wenig Platz. Dabei ist zu beachten, dass der Durchmesser der Spulhülsen vorgegeben ist, was sich direkt auf den Außendurchmesser des Spannfutters auswirkt. Der Durchmesser und die Wandstärke wirken sich direkt auf das Widerstandsmoment aus, welches der Spannfutterträger und das Spannfutter einer Belastung, insbesondere einer Biegebelastung, entgegensetzen können. Ein geringeres Widerstandsmoment führt zu einer geringeren Festigkeit des entsprechenden Bauteils und somit zu einer geringeren zulässigen Belastung. Des Weiteren sind zur Befestigung der Lager entsprechende Lagersitze notwendig. Zur Bildung solcher Lagersitze müssen in das Spannfutter und in den Spannfutterträger Kerben eingebracht werden, durch welche die Festigkeit dieser Bauteile deutlich verringert wird. Besonders kritisch ist dabei der Bereich von Spannfutter und Spannfutterträger, welcher sich nah am Übergang zwischen Spannfutterträger und Maschinengestell befindet, da hier die Biegebelastung aufgrund des großen Hebels besonders groß ist. Der Bereich der Spulspindel bzw. des Spannfutters nahe des Übergangs zwischen Spannfutterträger und Maschinengestell wird auch als Antriebsende oder Lagerende der Spulspindel bzw. des Spannfutters bezeichnet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein Lagerungskonzept des Spannfutters bereitzustellen, welches ermöglicht, das Spannfutter selbst und die weiteren angrenzenden Bauteile wie den Spannfutterträger mit besonders hoher Festigkeit ausführen zu können, so dass das Spannfutter besonders langauskragend ausführbar ist.
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Diese Aufgabe wird mittels einer gattungsgemäßen Aufspulmaschine dadurch gelöst, das Spannfutter an seinem äußeren Umfang mittels eines Kragenlagers drehbar an einem feststehenden Träger gelagert ist. Die Verlagerung des Lagers des Spannfutters vom Innenumfang des Spannfutters zum Außenumfang des Spannfutters hin führt dazu, dass der Durchmesser des Spannfutterträgers und die Wandstärke des Spannfutters in Summe sehr nahe an dem maximal möglichen Wert liegt, welcher durch den Innendurchmesser der Spulhülsen gebildet wird. Das führt zu einer besonders hohen Festigkeit des Spannfutters und des Spannfutterträgers aufgrund der hohen Widerstandsmomente dieser beiden Bauteile, so dass mittels des erfindungsgemäßen Lagerkonzeptes besonders hohe Belastungen insbesondere Biegebelastungen von Spannfutter und Spannfutterträger aufgenommen werden können. Weiterhin wird im Bereich des Kragenlagers der Spannfutterträger nicht durch Kerben geschwächt, welche zur Bildung von Lagersitzen notwendig wären. Somit sind bei vorgegebenen, gleichen Spulhülsendurchmesser besonders lang auskragende Spannfutter möglich, so dass auf ein und derselben Spulspindel besonders viele Fäden aufgewickelt werden können, was sich wiederum positiv auf die Wirtschaftlichkeit der gesamten Schmelzspinnanlage auswirkt.
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Die Erfindung wurde nicht durch das in der
DE10150297 A1 gezeigte Lagerkonzept nahegelegt. Dieses Lagerkonzept beinhaltet zwar auch ein Kragenlager, im Inneren wird das Spannfutter aber mittels einer Antriebswelle gehalten, welche wiederum mittels zweier Wälzlager innerhalb eines feststehenden Hohlträgers rotiert. Eine vollzylindrische, feststehende Achse wie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung existiert hier nicht. Insofern sind die beiden Lagerkonzepte nicht miteinander vergleichbar.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine Kragenlagerplatte Teil des feststehenden Trägers, welche mit Hilfe von zumindest einem Gummipuffer mit dem Maschinengestell verbunden ist. Weiterhin könnte das Maschinengestell einen drehbar gelagerten Spulenrevolver beinhalten, mittels welchem zwei Spulspindeln im Wechsel zwischen einer Aufspulposition und einer Doff- oder Warteposition hin- und hergeführt werden. Die Gummipuffer sind in diesem Fall sinnvollerweise zwischen Spulenrevolver und Kragenlagerplatte angeordnet. Die Gummipuffer dienen dazu bei Betrieb der Aufspulmaschine auftretende Schwingungen zu dämpfen, so dass unzulässige Schwingungszustände, welche zu einer Beschädigung von Bauteilen der Spulmaschine führen könnten, vermieden werden. Die Gummipuffer wirken über die Kragenlagerplatte direkt mit dem Kragenlager selbst zusammen. Aufgrund der Anordnung dieser Gummipuffer außerhalb des Spannfutters besteht ein besonders großer Spielraum zur konstruktiven Ausgestaltung dieser Gummipuffer, so dass auftretende Schwingungen optimal gedämpft werden können. Außerhalb des Spannfutters steht nämlich für Dämpfungsmittel ein Vielfaches an Platz zur Verfügung im Gegensatz dem Platz innerhalb des Spannfutters, zwischen Spannfutter und Spannfutterträger, in welchem bei bekannten Lagerungen die Dämpfung erfolgen muss. Weiterhin beschränkt sich die konstruktive Ausgestaltung zwischen Spannfutter und Spannfutterträger auf ringförmige Dämpfungsmittel.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Spannfutter über seinen äußeren Umfang mittels eines Spannfutterantriebs antreibbar. Das Spannfutter von außen anzutreiben wird durch das oben beschriebene, optimierte Lagerkonzept ermöglicht und hat den Vorteil, dass die Verwendung einer Antriebswelle vermieden wird. Eine solche angetriebene Antriebswelle ist Prinzip bedingt größeren Belastungen ausgesetzt als der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete, feststehende Spannfutterträger. Zum einen muss mittels der Antriebswelle das Antriebsmoment zusätzlich übertragen werden, zum anderen ist die Antriebswelle nicht nur einer Biegebelastung ausgesetzt, sondern einer so genannten Umlaufbiegebelastung. Für eine solche Umlaufbiegung sind im Festigkeitsnachweis bei gleichem Werkstoff geringere zulässige Festigkeiten anzunehmen. Der Antrieb des Spannfutters erfolgt nach
1 der
DE4003046 A mittels einer Andrückwalze, welche auf den Oberflächen der Spulen während des Aufwickelns der Fäden aufliegt. Dieser Aufbau ermöglicht zwar einen indirekten Antrieb des Spannfutters von außen, aber es ist eine relativ große Anpresskraft zwischen den Spulenoberflächen und der Andrückwalze notwendig, um die Antriebsenergie von der Andrückwalze über die Spulen auf das Spannfutter zu übertragen. Diese hohe Anpresskraft wirkt sich negativ auf den Spulenaufbau und somit auf die Qualität der fertigen Spulen aus. Insofern vereint der direkte Antrieb des Spannfutters von außen alle oben genannten Vorteile, ohne dass die Nachteile bekannter Lösungen zum Tragen kommen.
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Der Antrieb des Spannfutters von außen erfolgt vorteilhafterweise mittels eines ein Antriebsriemen, welcher kraftschlüssig zwischen Spannfutterantrieb und Spannfutter angeordnet ist. Ein solcher Antriebsriemen ist Teil einer besonders wirtschaftlichen Antriebseinheit, welche sich im Betrieb als besonders stabil und sicher in Bezug auf Ausfälle auszeichnet. Mittels des Antriebsriemens sind des Weiteren hohe Antriebsmomente übertragbar, welche notwendig sind um die Vielzahl von Spulen beschleunigen zu können, welche auf dem Spannfutter gehalten sind.
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Vorzugsweise ist der Spannfutterantrieb drehfest mit einer Riemenscheibe verbunden und das Spannfutter weist einen Zahnkranz auf. Der Antriebsriemen ist um die Riemenscheibe und den Zahnkranz führbar. Aufgrund der Zähne des Zahnkranzes wird nicht nur eine reibschlüssige, sondern eine formschlüssige Verbindung ermöglicht, mittels welcher die bereits oben erwähnten, großen Kräfte übertragen werden können. Analog weisen sowohl der Antriebsriemen wie auch die Riemenscheibe passende Zähne auf. Aufgrund dieser formschlüssigen Verbindung mithilfe von ineinandergreifenden Zähnen kann die Spannung im Antriebsriemen auf ein Maß begrenzt werden, bei welchem keine unerwünschten Verschiebungen des Spannfutters gegenüber dem Spannfutterträger auftreten. Würde die Kraft vom Antriebsriemen auf das Spannfutter ausschließlich mit Hilfe von Reibung übertragen, so wären sehr hohe Spannungen im Antriebsriemen notwendig, um zu verhindern dass eine Relativbewegung zwischen Antriebsriemen und Spannfutter auftritt. Nicht desto trotz ist eine gewisse Spannung im Antriebsriemen notwendig, welche ohne das erfindungsgemäße Kragenlager zu der unerwünschten Verschiebungen des Spannfutters gegenüber dem Spannfutterträger führen würde. Erst durch dieses Kragenlager wird also der hier beschriebene Antrieb des Spannfutters von außen mittels eines Antriebsriemens möglich.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist neben dem Kragenlager selbst auch der Spannfutterantrieb fest mit der Kragenlagerplatte verbunden. Somit ist der Abstand zwischen Kragenlager und Spannfutterantrieb bestimmt und unveränderbar. Gleiches gilt für die Riemenscheibe und den Zahnkranz. Auf eine aufwendige Spannvorrichtung für den Antriebsriemen kann somit verzichtet werden, ohne dass unzulässige Spannungsvariationen im Antriebsriemen auftreten. Solche Spannungsvariationen könnten zu einem Reißen des Antriebsriemens oder zu einem Abrutschen von der Riemenscheibe oder dem Zahnkranz führen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Lagerung zwischen dem Spannfutterträger und dem Spannfutter aus einer Kombination eines Wälzlagers mit einem Dämpfungsring umgesetzt. Dieser Dämpfungsring ermöglicht bei entsprechender Auslegung eine optimale Dämpfung von auftretenden Schwingungen und eine parallele Absenkung des Spannfutters bei ansteigenden Spulengewichten, während der Aufwicklung der Fäden. Eine parallele Absenkung wird deshalb angestrebt, da die beiden Achsen des Spannfutters und der Andrückwalze während der kompletten Spulreise parallel zueinander liegen sollen, um an allen axial auf dem Spannfutter verteilten Spulen immer die gleiche Anpresskraft zwischen Andrückwalze und Spulenoberfläche zu erreichen.
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Die hier dargestellte Aufspulmaschine ermöglicht es, sowohl teilverstreckte wie vollverstreckte Fäden besonders wirtschaftlich zu besonders hochwertigen Spulen aufzuwickeln. Dies gilt auch für andere Arten von Fäden wie, z. B. die sogenannten gekräuselten BCF-Fäden für Teppichanwendungen.
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Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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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 eine Seitenansicht auf eine Spulspindel des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine im Schnitt
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3 schematisch eine Draufsicht auf einen Spulenrevolver des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine
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In 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine dargestellt. Sofern nicht explizit anders erwähnt, werden in allen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Aufspulmaschine weist einen Spulenrevolver 8 auf, der in einem Maschinengestell 2 drehbar gelagert ist. An dem Spulenrevolver 8 sind zwei um ca. 180° versetzt angeordnete Spulspindeln 14 auskragend gehalten. Ein Spindelträger wird in dieser Schrift auch als feststehender Träger bezeichnet. Dieser feststehende Träger beinhaltet neben dem den Spulenrevolver 8 das Maschinengestell 2 und eine in 2 und 3 gezeigte Kragenlagerplatte 19.
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Jeder der beiden Spulspindeln 14 ist an ihrem Antriebsende bzw. Lagerende ein Spannfutterantrieb 10 zugeordnet, wobei in dieser Ansicht nur einer dieser beiden Spannfutterantriebe 10 zu sehen, da der zweite genau hinter dem ersten liegt. Die Spannfutterantriebe 10 sind als Elektromotoren ausgeführt. Die Drehachse eines jeden Spannfutterantriebs 10 liegt parallel zur Achse eines zugehörigen Spannfutters 15, welches Teil der Spulspindel 14 ist. Mittels eines Antriebsriemens 12 wird bei Betrieb der Aufspulmaschine die Energie vom Spannfutterantrieb 10 auf das Spannfutter 15 übertragen. Jedem der zwei Spannfutter 15 ist ein Antriebsriemen 12 zugeordnet, wobei der Antriebsriemen 12 des unteren Spannfutters 15 nur zum Teil dargestellt ist, da der zugehörige Spannfutterantrieb 10 nicht gezeigt wird. Für weitere Details bezüglich des Antriebs der Spannfutter 15 und deren Lagerung wird auf die Beschreibung der beiden 2 und 3 verwiesen.
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Der Spulenrevolver 8 ist mit einem Drehantrieb 9 gekoppelt, wobei die Antriebsmittel zur Bewegung des Spulenrevolvers 8 innerhalb des Maschinengestells 2 hier nicht näher dargestellt sind.
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An den frei auskragenden Abschnitten der Spulspindeln 14 sind mehrere Spulhülsen 6 hintereinander zur Aufnahme von Spulen 7 aufgespannt. Bei der in 1 dargestellten Situation befindet sich die obere der zwei Spulspindeln 14 einem Betriebsbereich, um mehrere Fäden 1 zu Spulen 7 zu wickeln. Die Aufspulmaschine ist im Betriebszustand dargestellt, so dass an der oberen Spulspindel 14 mehrere Spulen 7 gehalten sind.
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In dem Betriebsbereich wirkt die Spulspindel 14 mit einer drehbar gelagerten Andrückwalze 5 zusammen, die während des Wickelns der Fäden 1 am Umfang der Spulen 7 anliegt, wobei sich eine Kraft zwischen der Andrückwalze 5 und den Spulenoberflächen ausbildet.
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Der Andrückwalze 5 ist im Fadenlauf eine Changiereinrichtung 4 vorgeordnet, durch welche die Fäden 1 zur Bildung von Kreuzspulen jeweils hin- und hergeführt werden. Die Fäden 1 werden durch mehrere einen Einlauf bildende Kopffadenführer 3 geführt.
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Der Spulenrevolver 8 ist in dem Maschinengestell 2 der Aufspulmaschine drehbar gelagert und wird durch den Drehantrieb 9 gedreht. Der Drehantrieb 9 dient dazu, den Spulenrevolver 8 in dem Sinne zu drehen, dass der Achsabstand zwischen der Andrückwalze 5 und der Spulspindel 14, welche sich gerade im Betriebsbereich befindet, bei wachsendem Spulendurchmesser im Normalbetrieb bei Anliegen der Andrückwalze 5 an der Spulenoberfläche vergrößert wird. Die Steuerung des Spulenrevolvers 8 erfolgt hierbei in Abhängigkeit vom Durchmesser der Spulen 7 mittels einer Steuereinrichtung. Die Andrückwalze 5 ist mit ihrer Achse an einem Walzenträger drehbar gelagert. Der Walzenträger ist an dem gegenüberliegenden Ende schwenkbar mit dem Maschinengestell 2 über ein Schwenklager verbunden. Somit kann die Andrückwalze 5 eine Bewegung in radialer Richtung zu den Spulen 7 ausführen. An dem Walzenträger ist ebenfalls die Changiereinrichtung 4 befestigt. Damit ist gewährleistet, dass bei Bewegung der Andrückwalze 5 der Abstand zwischen der Andrückwalze 5 und der Changiereinrichtung 4 unverändert bleibt. In dem Schwenklager ist ein Sensor angeordnet, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Der Sensor dient dazu, die Bewegung der Andrückwalze 5 bzw. des Walzenträgers zu erfassen und bei Abweichung aus einer definierten Sollposition ein Signal zu erzeugen, welches der Steuereinrichtung aufgegeben wird, so dass mittels dieser eine Drehung des Spulenrevolvers 8 mittels des Drehantriebs 9 initiiert wird. Entsprechende Signale werden dabei von der Steuereinrichtung zum Drehantrieb 9 übertragen.
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Bei der in 1 dargestellten Aufspulmaschine sind insgesamt vier Wickelstellen dargestellt, so dass an der auskragenden oberen Spulspindel 14 insgesamt vier Spulen 7 gehalten sind. Die Anzahl der Wickelstellen und die Anzahl der Spulen 7 ist beispielhaft. Bei lang auskragenden Spulspindeln besteht die Möglichkeit, zehn, zwölf oder sogar sechzehn Spulen gleichzeitig zu wickeln.
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2 zeigt schematisch eine Seitenansicht auf eine der Spulspindeln 14 des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine im Schnitt entlang der Linie A-A in 3. Zusätzlich zur Spulspindel 14 beinhaltet die 2 den Spulenrevolver 8, die Spulen 7 selbst und Mittel zum Antrieb und zur Lagerung der Spulspindel 14. Ein Spannfutterträger 21 ist auskragend am Spulenrevolver 8 angeordnet. Die Verbindung zwischen Spannfutterträger 21 und Spulenrevolver 8 ist fest und erlaubt keine Relativbewegung zwischen Spannfutterträger 21 und Spulenrevolver 8. Die Verbindung könnte zum Beispiel als Flanschverbindung mittels mehrerer Schrauben ausgeführt sein. Die Spulspindel 14 besteht aus einem Spannfutter 15 und einer an dessen Umfang angeordneten Klemmeinrichtung 16 und einem äußeren Spannmantel 17. Mittels der Klemmeinrichtung 16 und des Spannmantels 17 werden die Spulhülsen 6 am Spannfutter 15 gehalten. Auf diesen Spulhülsen 6 werden die Fäden 1 bei Betrieb der Aufspulmaschine zu Spulen 7 aufgewickelt. Das Spannfutter 15 weist zwei Lagerungen auf. Am auskragenden Ende ist das Spannfutter 15 mittels eines Wälzlagers 22 und eines Dämpfungsringes 23 auf dem feststehenden, innenliegenden Spannfutterträger 21 gelagert. Der Spannfutterträger 21 weist zur Aufnahme von Wälzlager 22 und Dämpfungsring 23 einen zylindrischen Hohlraum auf, welcher sich vom auskragenden Ende aus in den Spannfutterträger 21 hinein erstreckt. In diesen Hohlraum ragt ein zylindrischer Fortsatz des Spannfutters 15 hinein, wobei das Wälzlager 22 und der Dämpfungsring 23 zwischen diesem Fortsatz und dem Außenmantel des Hohlraums angeordnet sind. Detailliert und vergrößert ist diese Lagerung in der Einzelheit Z gezeigt. Das Wälzlager 22 ist als zweireihiges Rillenkugellager ausgeführt, der Dämpfungsring 23 besteht aus zwei äußeren Metallringen mit dazwischenliegender, elastomerer Schicht. Diese elastomere Schicht ist hauptsächlich für die guten Dämpfungseigenschaften verantwortlich.
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Alternativ wäre es denkbar die Lagerung zwischen Spannfutter 15 und Spannfutterträger 21 am auskragenden Ende im ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Spannfutterträgers 21 und dem Innenumfang des Spannfutters 15 anzuordnen.
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Am Antriebsende des Spannfutters 15 ist dieses mittels eines Kragenlagers 18 gelagert. Dieses Kragenlager 18 ist als Wälzlager ausgeführt, dessen Außenring fest in die Kragenlagerplatte 19 eingebaut ist. Ein Innenring des Kragenlagers 18 ist mit dem äußeren Umfang des Spannfutters 15 verbunden. An diesem Antriebsende im Bereich des Kragenlagers 18 ist das Spannfutter 15 frei von der Klemmeinrichtung 16 und dem Spannmantel 17, so dass hier keine Spulhülsen 6 aufgenommen werden können. Dadurch ist auf der Oberfläche des Spannfutters 15 Platz zu dessen Lagerung mittels des Kragenlagers 18 und zu dessen Antrieb mittels des Antriebsriemens 12. Die Kragenlagerplatte 19 verläuft parallel zum Spulenrevolver 8 und ist mittels mehrerer Gummipuffer 20 mit diesem verbunden, wobei in dieser Schnittansicht nur einer dieser Gummipuffer 20 zu sehen ist. Diese Kragenlagerplatte 19 weist eine Verbindung zum Spannfutterantrieb 10 auf, wobei ein Motorgehäuse durch eine Flanschverbindung fest mit der Kragenlagerplatte 19 verbunden ist. Im Spulenrevolver 8 ist eine Öffnung eingelassen, in welche ein Teil des Spannfutterantriebs 10 hineinragt. Die Gummipuffer 20 dienen dazu, Schwingungen zu dämpfen und somit einen sicheren Betrieb der Aufspulmaschine zu garantieren. Ohne solche Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung wäre die Gefahr sehr groß, dass die Aufspulmaschine zumindest zeitweise in Resonanzzuständen betrieben würde, was zu Ausfällen der Aufspulmaschine und eventuell auch zu Beschädigungen einzelner Bauteile führen kann.
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Da sowohl der Spannfutterantrieb 10 wie auch das Kragenlager 18 in der Kragenlagerplatte 19 gehalten sind, ist der Abstand zwischen diesen beiden Bauteilen bestimmt und unveränderlich. Dieser Umstand ermöglicht die Verwendung des Antriebsriemens 12, durch welchen das Spannfutter 15 ansonsten radial verschoben würde. Auch bei dem hier verwendeten Zahnriemen als Antriebsriemen 12 ist nämlich eine gewisse Spannung im Antriebsriemen 12 notwendig, um das Antriebsmoment übertragen zu können.
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Durch entsprechende Auslegung des Wälzlagers 22 und des Dämpfungsringes 23 sowie der Gummipuffer 20 und des weiteren des Biegeverhaltens von Spannfutterträger 21 und Spannfutter 15 kann ein paralleles Absenken des Spannfutters 15 erreicht werden. Das Spannfutter 15 wird im Betrieb der Aufspulmaschine zwangläufig aufgrund der größer werden Gewichte der Spulen 7 nach unten hin absinken. Geschieht dies parallel, so bleiben die Anpresskräfte zwischen den Oberflächen aller axial verteilt angeordneten Spulen 7 und der Andrückwalze 5 gleich, so dass für alle Spulen 7 ein guter Spulenaufbau erreichbar ist. Die Öffnung im Spulenrevolver 8 in welche der Spannfutterantrieb 10 hineinragt, ist dabei so groß, dass der Spannfutterantrieb 10 nicht mit dem Spulenrevolver 8 kollidiert.
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Neben dem Kragenlager 18 ist ein Zahnkranz 13 am Umfang des Spannfutters 15 angeordnet. Der Spannfutterantrieb 10 weist eine ebenfalls mit Zähnen versehene Riemenscheibe 11 auf. Zwischen der Riemenscheibe 11 und dem Zahnkranz 13 ist der Antriebsriemen 12 gespannt, mittels welchem das Spannfutter 15 in Rotation gebracht werden kann. Die Antriebsenergie wird vom Spannfutterantrieb 10 bereitgestellt und über den Antriebsriemen 12 auf das Spannfutter 15 übertragen. Die Elemente zu Lagerung und zum Antrieb befinden sich an diesem Antriebs- bzw. Lagerende alle außerhalb des Spannfutters 15. Das Innere des Spannfutters 15 kann somit bei Einhaltung kleiner Spiele fast komplett vom Spannfutterträger 21 ausgefüllt werden. Der Außendurchmesser des Spannfutters 15 ist aufgrund der genormten Spulhülsen 6 vorgegeben. Diese Anordnung der Lagerung und des Antriebs am Lagerende ermöglicht die größtmögliche Summe aus dem Durchmesser des Spannfutterträgers 21 und der Wandstärke des Spannfutters 15. Spannfutterträger 21 und Spannfutter 15 können somit mit größtmöglicher Stabilität ausgeführt werden. Der Spannfutterträger 21 ist des Weiteren von Lagerende bis fast bis zum auskragenden Ende hin glatt ausgeführt, so dass seine Festigkeit nicht durch Kerben beeinträchtigt wird. Lagerungen zum Beispiel gehen aufgrund der zur Befestigung notwendigen Lagersitze immer mit festigkeitsmindernden Kerben einher. Diese besonders stabile Ausführung des Spannfutters 15 und des Spannfutterträger 21, welche aufgrund des Kragenlagers 18 ermöglicht wird, ist insbesondere an diesem Lagerende in dem Bereich nahe des Übergangs von Spannfutterträger 21 und Spulenrevolver 8 von Interesse, da hier der Spannfutterträger 21 und das Spannfutter 15 aufgrund des großen Hebels besonders hohen Biegebelastungen unterworfen sind.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist der Spannfutterträger 21 einen konstanten Außendurchmesser auf. Es wäre auch denkbar, dass der Durchmesser des Spannfutterträgers 21 vom Lagerende zum auskragenden Ende hin abnimmt. Dies wäre aus Sicht der Materialkosten und des Gewichts sinnvoll und ist deswegen möglich, da die Biegebelastungen auf den Spannfutterträger 21 mit zunehmender auskragender Länge abnehmen.
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In 3 ist schematisch eine Draufsicht auf den Spulenrevolver 8 von der auskragenden Seite der Spulspindeln 14 aus gezeigt. In dieser Ansicht wird nur die linke Spulspindel 14 mit zugehörigem Antrieb und zugehöriger Lagerung mit Bezugszeichen versehen. Die zweite Spulspindel ist identisch aufgebaut, gelagert und angetrieben und wird deswegen gestrichelt und ohne Bezugszeichen dargestellt. Beide Spulspindeln 14 inklusive zugehöriger Antriebe und Lagerungen sind punktsymmetrisch zueinander am Spulenrevolver 8 angeordnet, wobei der Symmetriepunkt der Mittelpunkt des Spulenrevolvers 8 ist. In dieser Ansicht ist besonders gut die Kragenlagerplatte 19 zu erkennen, welche mittels dreier Gummipuffer 20 am Spulenrevolver 8 befestigt ist. Des Weiteren ist die am auskragenden Ende angeordnete Stirnfläche des Spannfutters 15 zu sehen. Die Spulen 7, die Spulhülsen 6, der Spannmantel 17 sowie die Klemmeinrichtung 16 sind in dieser Ansicht nicht dargestellt, um einen Blick auf einige Mittel freizugeben, welche dem Antrieb des Spannfutters 15 dienen. So ist der Zahnkranz 13 des Spannfutters 15 erkennbar, über welchen der Antriebsriemen 12 läuft. Dieser Antriebsriemen 12 läuft weiterhin über die Riemenscheibe 11, welche im Betrieb von der Welle des hier nicht gezeigten Spannfutterantriebs 10 gedreht wird. Der Übersichtlichkeit halber sind die Zähne des Antriebsriemens 12, des Zahnkranzes 13 und der Riemenscheibe 11 in dieser Ansicht nicht dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4003046 A1 [0002, 0003]
- DE 10150297 A1 [0006]
- DE 4003046 A [0008]
