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Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufwickeln von mehreren Fäden zu Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Aufspulmaschine ist beispielsweise aus der
WO 2007/073860 A1 bekannt.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in Schmelzspinnprozessen ist es üblich, dass am Ende des Prozesses die synthetischen Fäden parallel nebeneinander zu Spulen aufgewickelt werden. Um den Prozess möglichst kontinuierlich fortführen zu können, werden dabei bevorzugt Aufspulmaschinen eingesetzt, die mehrere Spannfutter aufweisen, an denen zu jeder Spule jeweils eine Hülse aufgespannt ist. Die Hülsen dienen zur Aufnahme der Spulen und werden vor dem Aufwickeln auf das Spannfutter aufgesteckt und festgespannt und nach dem Wickeln der Spulen wieder mit den Spulen vom Spannfutter abgezogen. Um das Aufwickeln eines Fadens zu einer Spule zu ermöglichen, ist es jedoch erforderlich, dass der laufende Faden bei einem Prozessbeginn oder bei einem Spannfutterwechsel innerhalb der Aufspulmaschine jeweils gefangen und am Umfang der Hülse angewickelt werden kann.
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Bei der bekannten Aufspulmaschine aus der
WO 2007/073860 A1 ist hierzu jeder Hülse am Umfang des Spannfutters eine Fangeinrichtung zugeordnet. Die Fangeinrichtung ist am Umfang des Spannfutters seitlich neben der Hülse ausgebildet, so dass die Hülsen mit Abstand zueinander am Spannfutter gehalten sind. Hierbei lassen sich vorteilhaft zylindrische glatte Hülsen verwenden.
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Grundsätzlich sind im Stand der Technik jedoch auch derartige Aufspulmaschinen bekannt, bei welcher die Fangeinrichtung am Umfang der Hülsen integriert sind. Eine derartige Aufspulmaschine geht beispielsweise aus der
DE 10 2004 026 305 A1 hervor. Hierbei ist an einem Ende der Hülse eine Fangeinrichtung beispielsweise in Form eines Fangschlitzes ausgebildet, um bei einem Prozessbeginn oder bei einem Spannfutterwechsel jeweils einen laufenden Faden am Umfang der Hülse zu fangen. Derartige Hülsen werden bevorzugt ohne Abstand als ein Hülsenstapel auf das Spannfutter aufgesteckt und gespannt.
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Um dem Faden mit einem im Umfang der Hülse eingeschnittenen Fangschlitz fangen zu können, werden derartige Aufspulmaschinen bevorzugt mit einem sogenannten Gleichlauffangen betrieben. Hierzu ist die Rotationsrichtung des Spannfutters gleich der Laufrichtung des Fadens. Demgegenüber werden die gattungsgemäßen Aufspulmaschinen mit einer am Spannfutter ausgebildeten Fangeinrichtung bevorzugt im Gegenlaufverfahren betrieben, bei welchem das Spannfutter entgegen der Laufrichtung des Fadens rotiert wird. Diese Fangmethode hat sich insbesondere bei der Herstellung von gekräuselten Fäden, die beispielsweise als Teppichgarne verwendet werden, bewährt.
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Nun wurde jedoch beobachtet, dass bei intensiv gekräuselten und gebauschten Fäden einzelne Fadenreste an der Fangeinrichtung des Spannfutters verbleiben, nachdem die gewickelten Spulen mit den Hülsen abgeschoben wurden. Derartige Fadenreste führen bei weiterem Betrieb zu einer sogenannten Flusenbildung, die innerhalb von neu gewickelten Spulen unerwünscht sind.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulmaschine der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass für jeden Fadentyp eine möglichst flusenfreie Wicklung möglich ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Aufspulmaschine der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die mit hoher Flexibilität zum Aufwickeln von Spulen einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Spannfutter derart ausgebildet ist, dass wahlweise mehrere Hülsen mit freiliegenden Fangeinrichtungen oder mehrere Langhülsen mit abgedeckten Fangeinrichtungen spannbar sind, wobei die Langhülsen jeweils am Umfang ein Fangfenster mit einem Klemmschlitz aufweisen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung setzt sich über die Vorbehalte hinweg, dass die Fangmittel am Spannfutter und die Fangmittel an einer Hülse mit unterschiedlichen Fangmethoden betrieben werden. Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine besitzt somit den Vorteil, dass die Fäden beim Aufwickeln der Spulen sowohl bei Einsatz von Hülsen mit den am Spannfutter freiliegenden Fangeinrichtungen oder bei Einsatz von Langhülsen mit einem am Umfang der Langhülse ausgebildeten Fangfenster mit einem Klemmschlitz gefangen werden können. Die Langhülsen sind dabei in ihrer Länge derart ausgeführt, dass die Fangeinrichtungen am Umfang des Spannfutters abgedeckt sind. Insoweit kann jeder Fadentyp den Faden auf einer Hülse oder auf einer Langhülse gewickelt werden.
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Damit die innerhalb der Aufspulmaschine eingesetzten Hilfseinrichtungen zur Fadenführung während des Fangen des Fadens identisch betrieben werden können, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welchem die Fangfenster der Langhülsen am Umfang des Spannfutters im Bereich der Fangeinrichtungen des Spannfutters ausgebildet sind. So können die gleichen Auslenkungen und Führungen des Fadens beim Fangen genutzt werden, um den Faden mit der freiliegenden Fangeinrichtung am Spannfutter oder mit dem Klemmschlitz im Fangfenster der Langhülsen zu fangen.
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Um insbesondere bei dem Gegenlauffangen eine Mitnahme und Fixierung des Fadens an der Langhülse zu gewährleisten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher innerhalb der Fangfenster in den Langhülsen jeweils eine Fangspitze ausgebildet ist, welche jeweils durch einen schrägen Fangschlitz und den im Umfangsrichtung verlaufenden Klemmschlitz begrenzt sind. Durch die Kombination und Umlenkung des Fadens zwischen dem Fangschlitz und dem Klemmschlitz lässt sich eine hohe Zugkraft an dem Faden erzeugen, so dass der Faden unmittelbar beim Verlassen des Klemmschlitzes gerissen wird. Somit lässt sich ein definierter Abriss des Fadens selbst durch die Langhülse im Gegenlauffangen realisieren.
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Die gleiche Wirkung zum definierten Abriss des Fadens wird durch die Weiterbildung der Erfindung ebenfalls realisiert, bei welchem die Fangeinrichtung am Fangfutter jeweils einen Fanghaken aufweist, durch welchen der Faden neben der Hülse am Spannfutter fixierbar ist.
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Hierbei hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher die Fanghaken der Fangeinrichtungen am Spannfutter und die Fangspitzen der Fangfenster der Langhülsen gleichgerichtet sind.
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Die Langhülsen werden zur Abdeckung der Fangeinrichtung am Spannfutter bevorzugt ohne Abstand nebeneinander am Umfang des Spannfutters gehalten. So ist eine automatisierte Bestückung des Spannfutters möglich.
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Beim Einsatz von Hülsen muss jedoch der freie Zugang zu den Fangeinrichtungen am Spannfutter gewährleistet bleiben. Hierzu ist es vorgesehen, die Hülsen mit Abstand nebeneinander am Umfang des Spannfutters zu halten, wobei am Umfang des Spannfutters mehrere aufragende Anschläge mit Abstand zueinander ausgebildet sind. So können die Hülsen in einer vordefinierten Stellung exakt am Spannfutter positioniert werden.
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Um ein Aufschieben und Abziehen der Hülsen und der Langhülsen nicht zu behindern, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Anschläge am Umfang des Spannfutters jeweils eine aufragende Höhe aufweisen, die ein übergleiten der Hülsen und Langhülsen unter einer Krafteinwirkung ermöglichen. So lässt sich über eine Kraftsteuerung das Aufschieben der Hülsen regulieren, ob die Hülse den Anschlag übergleitet oder am Anschlag fixiert wird.
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Für den kontinuierlichen Prozess ist die erfindungsgemäßen Aufspulmaschine bevorzugt derart ausgeführt, dass das Spannfutter an einem drehbaren Spulenrevolver gehalten ist, welcher ein zweites Spannfutter zum Aufwickeln der Fäden zu Spulen aufweist.
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Um zu gewährleisten, dass der für den Fadentyp gewählte Hülsentyp kontinuierlich verwendet wird, sind beide Spannfutter zum Aufwickeln der Fäden identisch ausgebildet und entweder mit Hülsen oder mit Langhülsen bestückt.
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Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine wird bevorzugt zum Aufwickeln von gekräuselten Teppichgarnen verwendet, die in einem Schmelzspinnprozess erzeugt werden. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Aufspulmaschine geeignet, auch textile oder andere technische Fäden aufzuwickeln.
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Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Figuren nachfolgend näher erläutert.
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Es stellen dar:
- 1 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine
- 2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
- 3.1
und
3.2 eine schematische Ansicht eines Spannfutters des Ausführungsbeispiels aus 1 in verschiedenen Betriebssituationen
- 4 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus 1 in geändertem Betriebszustand
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In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine dargestellt. Die Aufspulmaschine weist ein Maschinengestell 1 auf, in dem ein drehbar gelagerter Spulrevolver 2 gehalten sind. An dem Spulrevolver 2 sind um 180° versetz zueinander zwei auskragende Spannfutter 3.1 und 3.2 angeordnet. Die Spannfutter 3.1 und 3.2 sind auf der gegenüberliegenden Seite des Spulrevolvers 2 mit jeweils einem Spindelantrieb 4.1 und 4.2 gekoppelt. Dem Spulrevolver 2 ist ebenfalls ein Antrieb zugeordnet, der hier nicht dargestellt ist. Durch Drehung des Spulrevolvers 2 können die Spannfutter 3.1 und 3.2 jeweils abwechselnd in einen Wechselbereich und in einen Aufspulbereich verschwenkt werden. In den 1 und 2 befindet sich das Spannfutter 3.1 in dem Aufspulbereich und das Spannfutter 3.2 in dem Wechselbereich.
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Oberhalb des Spannfutters 3.1 im Aufspulbereich ist eine Andrückwalze 5 angeordnet, die drehbar gelagert in dem Maschinengestell 1 gehalten ist. Die Andrückwalze 5 erstreckt sich im wesentlichen über die Länge der Spannfutter 3.1 und 3.2 und wirkt zum Aufwickeln von Fäden mit dem jeweils im Aufspulbereich gehaltenen Spannfutter 3.1 oder 3.2 zusammen.
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Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Fäden 8 parallel nebeneinander aufgewickelt. Insoweit sind in der Aufspulmaschine zwei Wickelstellen vorgesehen. Die Anzahl der Fäden und damit die Anzahl der Wickelstellen sind beispielhaft. Grundsätzlich können auch mehrere Fäden gleichzeitig zu Spulen gewickelt werden.
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Die Fäden 8, die vorzugsweise aus einem Schmelzspinnprozess kontinuierlich zugeführt werden, werden über jeweils einen Kopffadenführer 7 im oberen Bereich der Aufspulmaschine separiert und geführt. Den Kopffadenführern 7 ist eine Changiereinrichtung 6 zugeordnet, durch welche jeweils ein Faden innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt wird, um den Faden am Umfang einer Hülse 9 zu einer Kreuzspule 10 zu wickeln. Dabei werden die Fäden 8 über den Umfang der Andrückwalze 5 an der Oberfläche einer Spule 10 abgelegt. Diese Betriebssituation ist in 1 und 2 nicht dargestellt.
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In dem Augenblick, in dem an einem der Spannfutter 3.1 oder 3.2 die gerade gewickelten Spulen einen Enddurchmesser erreichen, wird der Spulrevolver 2 aktiviert, so dass ein Wechsel der Spannfutter 3.1 und 3.2 stattfindet. In den 1 und 2 ist eine derartige Situation dargestellt, bei welcher das Spannfutter 3.2 mit fertig gewickelten Spulen 10 in de Wechselbereich gehalten ist und bei welcher das Spannfutter 3.1 zur Übernahme und Fangen der Fäden bereitgehalten ist.
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Um die laufenden Fäden 8 zu übernehmen, weisen die Spannfutter 3.1 und 3.2 jeweils eine Fangeinrichtung 13 am Umfang auf. Zur Erläuterung der Fangeinrichtung 13 wird zusätzlich zu der 3.1 Bezug genommen.
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In der 3.1 ist das Spannfutter 3.1 dargestellt. Das Spannfutter 3.1 trägt zwei hintereinander angeordnete Hülsen 9. Die Hülsen 9 werden am Umfang des Spannfutters 3.1 durch eine hier nicht dargestellte Klemmeinrichtung gespannt. Bei Aufschieben der Hülsen 9 werden diese jeweils durch einen Anschlag 17 am Umfang des Spannfutters 3.1 positioniert. Die Anschläge 17 am Umfang des Spannfutters 3.1 sind den Fangeinrichtungen 13 zugeordnet, damit diese von außen frei zugänglich bleiben. Insoweit sind die Hülsen 9 mit einem vordefinierten Abstand zueinander am Umfang des Spannfutters 3.1 gehalten, wobei jeder Hülse 9 eine Fangeinrichtung 13 zugeordnet ist. Die Anschläge 17 weisen hierbei eine aufragende Höhe auf, die ein Übergleiten der Hülsen 9 unter einer Krafteinwirkung ermöglichen. So lässt sich durch Einstellung einer Schubkraft die Hülse 9 am Umfang des Spannfutters 1 positionieren.
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Die am Umfang des Spannfutters 3.1 ausgebildeten Fangeinrichtungen 13 weisen jeweils eine umlaufende Fangrille 14.2 und einen Fanghaken 14.1 auf. So kann der Faden über die Fangrille 14.2 in das Spannfutter 3.1 eintauchen und von dem Fanghaken 14.1 erfasst werden.
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In der 1 und 2 ist die Situation dargestellt, bei welcher die Fäden in den Wickelstellen durch Hilfseinrichtungen zum Fangen geführt werden. So ist der Changiereinrichtung 6 eine erste Hilfseinrichtung 11 zugeordnet, die mehrere Fadenführungselemente 11.1 und einen Antrieb 11.2 aufweist. Über die erste Hilfseinrichtung 11 werden die Fäden 8 aus der Changiereinrichtung 6 in einen Fangbereich seitlich neben der Changiereinrichtung 6 geführt.
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Damit der kontinuierlich den Spulen 10 zugeführten Fäden 8 zu einem Abbindewulst am Umfang der Spulen 10 gewickelt werden, ist eine zweite Hilfseinrichtung 12 vorgesehen, die über einen Schwenkarm 12.1 mit mehreren Fadenführungselementen 12.2 aus einer Ruhestellung in eine Betriebsstellung geführt wird. In der 1 und 2 befindet sich die zweite Hilfseinrichtung in einer Betriebsstellung, in welcher die Fäden 8 zwischen den Spannfuttern 3.1 und 3.2 derart geführt werden, dass ein sich zwischen den Hilfseinrichtungen 11 und 12 bildender Fadenabschnitt 8.1 der Fangeinrichtungen 13 zuführbar ist.
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Wie insbesondere aus der Darstellung in 2 hervorgeht, wird beim Fangen der Fäden 8 durch die Fangeinrichtung 13 das Spannfutter 3.1 entgegen einer Laufrichtung des Fadens 8 angetrieben. Die Laufrichtung des Fadens 8 ist durch das Aufwickeln der Spule 10 bestimmt. Insoweit wird der Faden durch die Fangeinrichtung 13 im Gegenlauf gefangen.
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Nachdem die Fäden 8 von den Fangeinrichtungen 13 übernommen und durchtrennt wurden, werden einige Wicklungen des Fadens als Fadenreserve am Umfang der Hülse 9 abgelegt. Die Fadenreserve 18 befindet sich seitlich neben den Spulen 10 am Umfang der Hülsen 9, wie aus der Darstellung in 1 hervorgeht.
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Für den Fall, dass in einem Prozess ein Fadentyp gewickelt werden muss, der an der Fangeinrichtung 13 des Spannfutters 3.1 oder 3.2 Fadenreste verursacht, wird zuvor ein Hülsenwechsel durchgeführt. Die Spannfutter 3.1 und 3.2 werden dann mit sogenannten Langhülsen 15 bestückt, die zu einer Abdeckung der Fangeinrichtung 13 am Spannfutter 3.1 oder 3.2 führen. In der 3.2 ist das Spannfutter 3.1 in dem geänderten Betriebszustand mit mehreren Langhülsen 15 schematisch dargestellt. Die Langhülsen 15 sind ohne Abstand zueinander auf das Spannfutter 3.1 aufgeschoben und werden durch die hier nicht dargestellte Klemmeinrichtung gespannt. Dabei werden die Fangeinrichtungen 13, wie in der 3.1 gezeigt, durch die Langhülsen 15 abgedeckt. Im Bereich der Fangeinrichtung 13 weisen die Langhülsen 15 jeweils ein Fangfenster 16 auf. Das Fangfenster 16 ist in dem Umfang der Langhülse 15 eingeschnitten. Hierbei weist das Fangfenster 16 eine Fangspitze 16.1 auf. Die Fangspitze 16.1 ragt in den Ausschnitt des Fangfensters 16 hinein und ist gleichgerichtet zu dem Fanghaken 14.1 ausgeführt. Zum Ende der Langhülse 15 hin ist in Verlängerung der Fangspitze 16.1 ein Klemmschlitze 16.2 in der Langhülse 15, der sich über eine Teillänge in Umfangsrichtung der Langhülse 15 erstreckt, vorgesehen. Zur Hülsenmitte der Langhülse 15 wird die Fangspitze 16.1 in einen Fangschlitz 16.3 überführt. Über den Fangschlitz 16.3 wird der von der Fangspitze 16.1 erfasste Faden zum Wickeln der Spule in Richtung zur Mitte der Langhülse 15 geführt. An dem Klemmschlitz 16.2 findet eine Fixierung des gefangenen Fadens statt, der unmittelbar am Umfang der Langhülse 15 reist. Das Fangfenster 16 ist in seiner Größe derart bemessen, dass ein Fadenabschnitt eintauchen kann und von der Fangspitze 16.1 erfasst wird. Das Fangfenster 16 sowie die Schlitze 16.2 und 16.3 werden bevorzugt direkt in den Mantel der Langhülse 15 geschnitten. Hierzu ist die Langhülse 15 bevorzugt aus einer Pappe gefertigt.
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Diese Situation ist in der 4 schematisch dargestellt.
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In der 4 ist das Ausführungsbeispiel der Aufspulmaschine aus 1 in geänderter Betriebssituation dargestellt. Insoweit wird an dieser Stelle nur der Unterschied erläutert und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen.
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Bei dem in 4 dargestellten Betriebszustand sind beide Spannfutter 3.1 und 3.2 jeweils mit zwei Langhülsen 15 bestückt. Die Langhülsen 15 sind ohne Abstand als ein Hülsenstapel auf die jeweiligen Spannfutter 3.1 und 3.2 aufgesteckt und werden durch hier nicht dargestellte Klemmeinrichtungen verspannt. In 4 ist die Situation dargestellt, bei welcher das Spannfutter 3.2 mit den fertig gewickelten Spulen 10 im Wechselbereich und das Spannfutter 3.1 mit den zum Fangen der Fäden 8 bereitgehaltenen Langhülsen 15 im Aufspulbereich gehalten. Zum Übergeben und Fangen der Fäden 8 durch die Fangfenster 16 werden die erste Hilfseinrichtung 11 und die zweite Hilfseinrichtung 12 wie bereits zuvor beschrieben eingesetzt. Eine geänderte Fadenführung ist nicht erforderlich. Die Fangfenster 16 der Langhülsen 15 sind in ihrer Position den abgedeckten Fangeinrichtungen 13 am Spannfutter 3.1 und 3.2 angepasst.
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Wie aus der Darstellung der gewickelten Spulen 10 am Umfang des Spannfutters 3.2 hervorgeht, sind die Spulen 10 asymmetrisch auf den Langhülsen 15 angeordnet. So ist das auskragende Ende der Langhülse 15 im Bereich der Fangfenster 16 länger als der Auskragende Bereich der Langhülsen am gegenüberliegenden Ende. Nach dem Fangen wird der Faden 8 am Umfang der Langhülsen 15 zu jeweils einer Fadenreserve 18 gewickelt, die sich zwischen dem Fangfenster 16 und der Spule 10 befindet. Beim Abschieben der fertig gewickelten Spulen 10 an den Langhülsen 15 lassen sich nun ungewünschte Fadenreste am Spannfutter vermeiden. Insoweit ist die erfindungsgemäße Aufspulmaschine flexible einsetzbar.
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Das Fangen der Fäden durch die Fangfenster 16 erfolgt wie in 2 dargestellt. So wird das Spannfutter 3.1 entgegen der Laufrichtung des Fadens 8 angetrieben. Die Langhülse 15 übernimmt den Faden 8 somit im Gegenlauf.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine sind die Ausführungen der Fangeinrichtung am Spannfutter und die Ausführung des Fangfensters in der Langhülse beispielhaft. Grundsätzlich sind auch andere abweichende Formen möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/073860 A1 [0002, 0004]
- DE 102004026305 A1 [0005]
