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Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In einem Schmelzspinnprozess werden die als eine Fadenschar erzeugten Fäden am Ende des Prozesses parallel zu Spulen aufgewickelt. Hierzu werden Aufspulmaschinen mit mehreren Wickelstellen genutzt, die entlang einer auskragend gehaltenen Spulspindel an einem Maschinengestell ausgebildet sind. Die Spulspindel dient zur Aufnahme der Spulen, um diese gleichzeitig zu wickeln. Die Ablage der Fäden erfolgt in einer sogenannten Kreuzwicklung, so dass innerhalb der Wickelstellen jeweils der Faden einzeln mittels einer Changiereinheit vor Auflauf auf die Spulenoberfläche hin- und hergeführt wird. Die Zuführung in den Wickelstellen und die Separierung der Fadenschar erfolgt über mehrere sogenannte Kopffadenführer, die in den Wickelstellen jeweils den Changiereinheiten vorgeordnet sind. Die Fadenschar wird dabei üblicherweise über eine Galette den Kopffadenführern zugeführt.
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Um bei einem Prozessbeginn die Fäden der Fadenschar in die Wickelstellen der Aufspulmaschinen einfädeln zu können, ist es üblich, dass die Fadenschar über einen beweglichen Sauginjektor geführt wird, um die Fäden zum Einfädeln in die Kopffadenführer bereit zu halten. Dabei werden grundsätzlich zwei Varianten von Aufspulmaschinen unterschieden. Bei einer ersten Variante wird eine bewegliche Hilfseinrichtung zur Fadenführung und Einfädelung der Fäden in die Kopffadenführer genutzt. Eine derartige Aufspulmaschine ist beispielsweise aus der
WO 98/28217 oder der
EP 2 497 732 A2 bekannt. Bei den bekannten Aufspulmaschinen ist die Hilfseinrichtung durch einen beweglichen Einfädelfadenführer mit mehreren nebeneinander angeordneten Führungsnuten ausgebildet. Der Einfädelfadenführer wird genutzt, um die bei Prozessstart durch den Sauginjektor geführte Fadenschar aufzunehmen und durch eine Bewegung entlang einer Führungsbahn zu vereinzeln und auf die Kopffadenführer zu übergeben. Hierbei sind relativ aufwändige Führungsbahnen und Antriebe erforderlich, um eine Separierung und Einfädelung der Fadenschar zu erhalten. Insoweit sind derartige Hilfseinrichtungen besonders störanfällig.
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Bei einer zweiten Variante von Aufspulmaschinen werden keine zusätzlichen beweglichen Hilfseinrichtungen zum Separieren und Einfädeln der Fäden benötigt. Eine derartige Aufspulmaschine ist beispielsweise aus der
WO 2008/138827 A2 bekannt. Bei dieser Aufspulmschine werden die Fadenführungselemente der Aufspulmaschine oder die Galette selbst genutzt, um eine Relativbewegung zum Anlegen und Verteilen der Fäden auszuführen. Von dieser Variante von Aufspulmaschinen geht die Erfindung aus. Hierbei wird die Fadenführung jedoch im wesentlichen von dem Sauginjektor und dessen Stellung beeinflusst.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Aufspulmaschine derart weiterzubilden, dass die Fäden mit einfachen Bewegungsabläufen der Kopffadenführer separierbar und einfädelbar sind.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die gattungsgemäße Aufspulmaschine derart auszubilden, dass bei einem Prozessstart das Einfädeln und Anlegen der Fäden automatisiert durchführbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass unterhalb des Trägers an dem Maschinengestell eine drehbar gelagerte Hilfsrolle angeordnet ist, durch welche vor dem Einfädeln ein Fadenkonvergenzpunkt gebildet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass aufgrund der strahlenförmigen Führung einer Fadenschar ein Fadenkonvergenzpunkt genutzt werden kann, um im Abstand zu dem Fadenkonvergenzpunkt definierte Abstände zwischen den Fäden zu erhalten. Somit lässt sich die Fadenschar im Abstand zu dem Fadenkonvergenzpunkt in einfacher Art und Weise separieren. Hierzu wird unterhalb des Trägers der Kopffadenführer an dem Maschinengestell eine drehbar gelagerte Hilfsrolle angeordnet. So lässt sich die Fadenschar, die beim Anlegen mittels eines Sauginjektors geführt ist, am Umfang der Hilfsrolle zur Bildung des Fadenkonvergenzpunktes anlegen. Die Fadenschar verläuft dann strahlenförmig in den Fadenkonvergenzpunkt hinein.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Einfädel- und Anlegevorgang in der Aufspulmaschine unabhängig von der Lage und Führung des Sauginjektors ist. Insoweit kann bei jedem Prozessstart das Einfädeln und Anlegen der Fäden in den Wickelstellen mit hoher Reproduzierbarkeit ausgeführt werden. Der gebildete Fadenkonvergenzpunkt ist ortsfest und unabhängig von der Führung des Sauginjektors.
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Um möglichst einen definierten am Umfang der Fadenrolle ausgebildeten Fadenkonvergenzpunkt zu erhalten, in denen die Fäden der Fadenschar zusammenlaufen, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Hilfsrolle im wesentlichen achsparallel zu den Kopffadenführern ausgerichtet ist und eine umlaufende Führungsnut aufweist. Damit kann durch einfache Relativbewegung zwischen den Kopffadenführern und der Hilfsrolle eine Selektierung der Fäden ausgeführt werden.
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Dieser Vorgang lässt sich noch dadurch verbessern, indem die Hilfsrolle mit der Galette eine Fadenlaufebene aufspannt, die bei Bewegung des Trägers von den Kopffadenführern durchdrungen wird.
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Um zwischen den Fäden im Bereich der Kopffadenführer einen ausreichenden Fadenabstand zwischen den Fäden zu erhalten, ist die Hilfsrolle an dem Maschinengestell bevorzugt in einem vorbestimmten Höhenabstand unterhalb der Kopffadenführer angeordnet. So lässt sich der Höhenabstand zwischen den Kopffadenführern und der Hilfsrolle derart vorbestimmen, dass die Fäden beim Verschieben der Kopffadenführer aus der Anlegeposition in die Betriebsposition selbsttätig von den Kopffadenführern erfasst werden.
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Bei einer großen Anzahl von Fäden innerhalb der Fadenschar hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher der Hilfsrolle an einer Zulaufseite einen Beruhigungsstift aufweist, an denen die Fäden mit Kontakt geführt sind. So lassen sich Rückwirkungen aus dem Sauginjektor an der Fadenschar vermeiden. Der Fadenkontakt an dem Berührungsstift gewährleistet einen ruhigen Fadenlauf der Fadenschar.
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Um den Spulbetrieb in den Wickelstellen nicht zu behindern, ist die Hilfsrolle an dem Maschinengestell vorzugsweise in einem Bereich oberhalb einer Changiereinrichtung zwischen benachbarten Wickelstellen angeordnet.
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Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, das Einfädeln und Anlegen der Fäden in den Wickelstellen manuell durch einen Operator auszuführen. So könnte der Träger der Kopffadenführer manuell verschoben werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher den Träger ein Antriebsmittel zugeordnet ist, durch welchen eine oszillierende Schubbewegung des Trägers steuerbar ist. Damit können exakte Bewegungsabläufe an dem Träger zum Separieren und Einfädeln der Fadenschar durchgeführt werden.
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Das Antriebsmittel wird hierbei bevorzugt durch einen Linearantrieb gebildet, der mit dem Träger über eine Schlittenführung gekoppelt ist.
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Zur Realisierung sehr kompakter Aufspulmaschinen ist desweiteren vorgesehen, dass die Kopffadenführer durch drehbar gelagert Umlenkrollen gebildet sind, die am Umfang zur Führung des Fadens jeweils eine offene Fadenlaufspur aufweisen. Damit wird zudem das Einfädeln der Fäden in die Kopffadenführer erleichtert und eine nahezu horizontal ausgerichtete Verteilebene zwischen der Galette und den Kopffadenführern erreicht. Durch die frei drehbar gelagerten Umlenkrollen wird zudem die Fadenreibung während des Anlegevorganges minimiert, so dass der Sauginjektor mit relativ niedrigem Betriebsdruck die Fadenschar aufnehmen kann.
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Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine wird nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
- 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine in einer Seitenansicht
2.1
und
2.2 schematisch einen Ausschnitt der Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 1 mit Darstellung der Kopffadenführer in unterschiedlichen Betriebspositionen
- 3.1
und
3.2 eine Draufsicht der Darstellung aus 2.1 und 2.2 mit den Kopffadenführern in unterschiedlichen Positionen
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine weist in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt vier Wickelstellen 1.1 bis 1.4 auf, die nebeneinander in einem Maschinengestell 10 ausgebildet sind. Die Wickelstellen 1.1 bis 1.4 sind längs einer auskragend gehaltenen Spulspindel 6.1 angeordnet. In jeder Wickelstellen 1.1 bis 1.4 wird jeweils ein Faden einer Fadenschar 2 zugeführt und zu einer Spule 8 gewickelt. Die Anzahl der Wickelstellen 1.1 bis 1.4 sowie die Anzahl der Fäden 2.1 bis 2.4 der Fadenschar ist hierbei beispielhaft. Grundsätzlich können derartige Aufspulmaschinen bis zu 16 Wickelstellen nebeneinander aufweisen.
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Den Wickelstellen 1.1 bis 1.4 ist eine Changiereinrichtung 4 zugeordnet, die pro Wickelstelle 1.1 bis 1.4 jeweils eine Changiereinheit zum Hin- und Herführen eines der Fäden 2.1 bis 2.4 aufweist. Die Changiereinheiten der Changiereinrichtung 4 können beispielsweise durch eine Kehrgewindewellenchangierung oder durch eine Flügelchangierung ausgebildet sein.
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Zum parallelen Aufwickeln der Fäden 2.1 bis 2.4 ist jeder der Wickelstellen 1.1 bis 1.4 eine Spulhülse 9 am Umfang der angetriebenen Spulspindel 6.1 zugeordnet. Die Spulhülsen 9 sind hierzu am Umfang der Spulspindel 6.1 aufgespannt. Die Spulspindel 6.1 erstreckt sich dabei über alle Wickelstellen 1.1 bis 1.4, so dass die Spulen 8 in den Wickelstellen 1.1 bis 1.4 parallel gewickelt werden.
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Zum Ablegen der Fäden 2.1 bis 2.4 auf den Oberflächen der Spulen 8 ist den Wickelstellen 1.1 bis 1.4 eine Andrückwalze 5 zugeordnet. Die Andrückwalze 5 ist in dem Bereich zwischen der Changiereinrichtung 4 und der Spulspindel 6.1 ausgebildet. Dabei erstreckt sich die Andrückwalze 5 über die gesamte Länge der Wickelstellen 1.1 bis 1.4. Die Fäden 2.1 bis 2.4 werden nach Teilumschlingung am Umfang der Andrückwalze 5 auf die Oberflächen der Spulen 8 abgelegt.
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Das Maschinengestell 10 dient zur Aufnahme und Befestigung der Changiereinrichtung 4, der Andrückwalze 5 und der Spulspindel 6.1. Die Spulspindel 6.1 ist hierzu auskragend in einem Spulrevolver 7 gelagert, welcher drehbar in dem Maschinengestell 10 gehalten ist. Der Spulrevolver 7 hält eine zweite Spulspindel 6.2, die um 180° versetzt zu der Spulspindel 6.1 angeordnet ist. Die Spulspindeln 6.1 und 6.2 lassen sich durch Drehung des Spulrevolvers 7 abwechselnd in einen Wickelbereich und einen Wechselbereich führen, so dass die Fäden 2.1 bis 2.4 in den Wickelstellen 1.1 bis 1.4 kontinuierlich zu Spulen gewickelt werden können. In 1 ist die Spulspindel 6.1 in den Wickelbereich und die Spulspindel 6.2 in dem Wechselbereich gehalten. Jede der Spulspindeln 6.1 und 6.2 wird über einen separaten Antrieb (hier nicht dargestellt) angetrieben.
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Zum Aufnehmen und Separieren der Fadenschar 2 auf die Wickelstellen 1.1 bis 1.4 sind im oberen Bereich des Maschinengestells 10 mehrere Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 angeordnet. So ist jeder der Wickelstellen 1.1 bis 1.4 einer der Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 zugeordnet. Die Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 bilden somit den Einlauf in die jeweilige Wickelstelle 1.1 bis 1.4.
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Die Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 sind an einem beweglichen Träger 14 angeordnet, der mit einem Antriebsmittel zur Ausführung einer Hin- und Herbewegung gekoppelt ist. Der Träger 14 ist hierzu in einer Schlittenführung 16 gehalten und lässt sich durch einen Linearantrieb 15 zwischen einer Betriebsposition und einer Anlegeposition hin- und herführen. In 1 ist der Träger 14 mit den Kopffadenführern 3.1 bis 3.4 in seiner Betriebsposition dargestellt.
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Die Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch jeweils eine frei drehbar gelagert Umlenkrolle 13.1 bis 13.4 gebildet. Die Umlenkrollen 13.1 bis 13.4 weisen an ihrem Umfang jeweils eine offene Fadenlaufspur 20 auf, in welcher jeweils einer der Fäden 2.1 bis 2.4 mit Teilumschlingung geführt ist.
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Den Kopffadenführern 3.1 bis 3.4 ist eine Galette 11 im Fadenlauf vorgeordnet. Die Galette 11 wird an einem Galettenträger 12 gehalten und ist mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt. Der Galettenträger 12 ist seitlich neben den Wickelstellen 1.1 bis 1.4 am auskragenden Ende der Spulspindel 6.1 gehalten. Hierbei kann der Galettenträger 12 sich am Maschinengestell 10 abstützen.
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Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine ist in einem Betriebszustand gezeigt, in welchem die Fadenschar 2 kontinuierlich zu Spulen 8 gewickelt wird. Bei einem Prozessstart oder in einer Prozessunterbrechung ist es jedoch erforderlich, dass die Fadenschar 2 in die Wickelstellen 1.1 bis 1.4 eingefädelt wird. Um diesen Vorgang ausführen zu können, ist an dem Maschinengestell 10 unterhalb des Trägers 14 eine Hilfsrolle 17 frei drehbar gelagert angeordnet. Die Hilfsrolle 17 ist in einem Bereich zwischen den Wickelstellen 3.1 und 3.2 oberhalb der Changiereinrichtung 4 angeordnet. Der Hilfsrolle 17 ist in einem Zulaufbereich ein Beruhigungsstift 18 vorgeordnet. Die Hilfsrolle 17 und der Beruhigungsstift 18 dienen ausschließlich zur Aufnahme der Fadenschar, um das Anlegen und Separieren in die Wickelstellen 1.1 bis 1.4 zu ermöglichen. Zur weiteren Erläuterung wird nun zusätzlich zu den 2.1, 2.2, 3.1 und 3.2 Bezug genommen.
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In den 2.1 und 2.2 ist ein Ausschnitt der Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 1 in verschiedenen Betriebszuständen und in 3.1 und 3.2 eine Draufsicht der Darstellung aus 2.1 und 2.2 gezeigt.
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So stellen die 2.1 und 3.1 den Betriebszustand dar, in welchem die Fadenschar 2 durch einen Sauginjektor 19 geführt ist, um eine Separierung und Einfädelung in die Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 zu ermöglichen. Hierzu ist der Träger 14 mit den Kopffadenführern 3.1 bis 3.4 in eine ausgefahrene Anlegeposition geführt. Sobald der Träger 14 mit den Kopffadenführern 3.1 bis 3.4 in der Anlegeposition gehalten ist, wird die Fadenschar 2 mit dem Sauginjektor 19 an die Galette 11 und am Umfang der Hilfsrolle 17 angelegt. Die Hilfsrolle 17 spannt mit der Galette 11 eine Fadenlaufebene auf, die bei einer Bewegung des Trägers 14 aus der Anlegeposition in die Betriebsposition von den Kopffadenführern 3.1 bis 3.4 durchdrungen werden. Die Hilfsrolle 17 ist hierzu im wesentlichen achsparallel zu den Umlenkrollen 13.1 bis 13.4 an dem Maschinengestell 10 gehalten. Dabei bildet eine Führungsnut 17.1 am Umfang der Hilfsrolle 17 einen Fadenkonvergenzpunkt. Diese Situation geht insbesondere aus der 3.1 hervor. So laufen die Fäden vom Umfang der Galette 11 strahlenförmig zu der Hilfsrolle 17. Die Hilfsrolle 17 ist mit einem vorbestimmten Abstand unterhalb der Umlenkrollen 13.1 und 13.4 angeordnet. Der Abstand ist in den 2.1 und 2.2 mit dem Kennbuchstaben A gekennzeichnet. Somit stellt sich in der Fadenschar im Bereich der Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 ein definierter Fadenabstand zueinander ein.
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Wie insbesondere aus der Darstellung in 3.1 und 3.2 hervorgeht, wird der Träger 14 in der Schlittenführung 16 auf einer schiefen Ebene derart geführt, dass die Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 in ihrer Anlegeposition gegenüber der Betriebsposition einen Versatz aufweisen. Der Versatz ist in seiner Größe gleich dem Fadenabstand der Fäden 2.1 bis 2.4 im Bereich der Kopffadenführer 3.1 bis 3.4, so dass durch Bewegung des Trägers 14 aus der Anlegeposition in die Betriebsposition jeder der Kopffadenführer 3.1 bis 3.4 einen der Fäden 2.1 bis 2.4 übernimmt. Diese Situation ist in den 2.2 und 3.2 dargestellt.
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Während dem Separieren und Einfädeln der Fäden 2.1 bis 2.4 in die Wickelstellen 1.1 bis 1.4 wird die Fadenschar 2 durch den Sauginjektor 19 geführt. Der Sauinjektor 19 kann hierbei durch einen Bedienungsautomaten oder auch durch einen Operator geführt werden. Bevorzug wird der Sauginjektor 19 durch einen Bedienungsautomaten geführt, wobei die Fadenschar über den Sauginjektor 19 kontinuierlich zu einem Abfallbehälter transportiert wird.
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Nach dem Selektieren der Fadenschar 2 auf die Wickelstellen 1.1 bis 1.4 wird die Fadenschar an eine der Spulspindeln 6.1 bis 6.2 zum Fangen und Anwickeln an den Spulhülsen 9 durch weitere hier nicht dargestellte Hilfseinrichtungen übergeben. Die Fäden 2.1 bis 2.4 lassen sich nun kontinuierlich zu Spulen wickeln.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 9828217 [0003]
- EP 2497732 A2 [0003]
- WO 2008/138827 A2 [0004]
