DE10203935A1 - Aufspulvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines kontinuierlich zulaufenden Fadens zu auf Spulspindeln aufgesteckten Spulen, bei dem die Spulspindeln abwechseld von einem Aufspulbereich in einen Wechselbereich und umgekehrt geführt werden und bei dem Abschirmmittel zur Abschirmung schnell rotierender Teile gegenüber losen Fäden vorgesehen sind. DOLLAR A Zur Vermeidung von Auslenkungen und Schwingungen aufgrund aerodynamischer Kräfte ist das Abschirmmittel als zumindest teilweise luftdurchlässige Platte ausgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines kontinuierlich zulaufenden Fadens zu einer Spule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Aufspulvorrichtung ist aus der US 4,613,090 bekannt. Hierbei wird ein kontinuierlich zulaufender Faden zu einer Spule aufgewickelt. Dazu wird der Faden zunächst auf eine mit der Spule in Umfangskontakt stehenden Andrückwalze geführt, die den Faden zur Spule leitet und ihn auf dieser ablegt.

Nachdem der Solldurchmesser der Spule erreicht ist, erfolgt automatisch ein Wechsel von der Vollspule zu einer Leerhülse. Hierzu sind die Vollspule und die Leerhülse jeweils auf einer Spulspindel aufgespannt, die auskragend drehbar an einem Spulrevolver gelagert sind. Zur Übergabe des Fadens wird durch Drehung des Spulrevolvers die volle Spule aus dem Aufspulbereich in einen Wechselbereich und die Leerhülse aus dem Wechselbereich in den Aufspulbereich geführt. Im Wechselbereich werden zu einem späteren Zeitpunkt die Vollspulen gegen Leerhülsen ausgewechselt. Um zu verhindern, daß nach der Übergabe des Fadens das lose Fadenende von der Vollspule in den Bereich der neu zu wickelnden Spule gerät, sieht die US 4,613,090 ein Abschirmmittel vor, das aus einer Ruheposition zwischen die Vollspule und die neu zu wickelnde Spule einfährt. Dieses Abschirmmittel hat die Form eines Bleches und verhindert einerseits durch die räumliche Trennung des Aufspulbereiches und des Wechselbereiches das Einwirken des Fadenendes der sich im Wechselbereich befindenden Vollspule auf den Aufspulbereich. Andererseits werden von den rotierenden sich bildenden Spulen im Aufspulbereich ausgehende Luftverwirbelungen wirksam von dem sich an der Vollspule befindlichen Fadenende ferngehalten.

Dabei ergibt sich das Problem, daß das als Blech ausgebildete flächenförmige Abschirmmittel statisch und dynamisch nachgiebig ist und durch die Luftverwirbelungen Auslenkkräfte erfährt sowie zu Schwingungen angeregt wird. Unter Luftverwirbelungen sind hier all die Luftströmungen zu verstehen, die durch die rotierenden Teile der Aufspulvorrichtung erzeugt werden. Die Problematik verstärkt sich mit zunehmender Länge der Spulspindeln wegen des damit einerseits ebenfalls längeren und somit labileren Abschirmmittels und wegen der andererseits mit zunehmender Spulspindellänge einhergehenden stärkeren Luftverwirbelungen. Ebenfalls führen steigende Umfangsgeschwindigkeiten zu stärkeren Luftverwirbelungen. Daher muß in der bisherigen Konstruktion das Abschirmmittel sowohl von der Vollspule als auch von der neu zu wickelnden Spule einen Abstand von mindestens dem halben Schwingweg plus dem Verformungsmaß aufweisen, um Kollisionen zwischen Spule und Abschirmmittel zu vermeiden. Dadurch geht Raum für die neu zu wickelnden Spule verloren und es muß sehr früh die Vollspule ausgewechselt und das Abschirmmittel in die Ruheposition zurückgefahren werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Verformungen und die Schwingungen des Abschirmmittels bei Aufrechterhaltung der Abschirmfunktion minimiert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abschirmmittel zumindest einen luftdurchlässigen Bereich aufweist.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das luftdurchlässige Abschirmmittel den Luftverwirbelungen eine geringeren Widerstand entgegensetzt. Somit wird sowohl die Verformung als auch die Schwingungsanregung verringert. Trotzdem ist der Widerstand des luftdurchlässigen Abschirmmittels noch ausreichend hoch, um die von schnell rotierenden Bauteilen ausgehenden Luftverwirbelungen von dem sich an der Vollspule befindlichen losen Fadenende fernzuhalten. Ebenfalls kann das Fadenende nicht durch das Abschirmmittel hindurch in den Wirkbereich der schnell rotierenden Teile gelangen.

Ziel des Abschirmmittels ist es, ein gefährdendes Teil von einem gefährdeten Teil zu separieren. Hinsichtlich des losen Fadenendes ist das gefährdende Teil die Vollspule und das gefährdete Teil sind die schnell rotierenden Teile. Hinsichtlich der Luftverwirbelungen sind die gefährdenden Teile die schnell rotierenden Teile und die Gefährdeten Teile sind die losen Fäden.

Das Abschirmmittel kann in Form einer zumindest in Teilbereichen gelochten oder geschlitzten Platte ausgeführt sein. Dabei sind die Abmessungen der Löcher beziehungsweise Schlitze so gewählt, daß ein eventuell Loses Fadenende nicht durch ein Luftstrom durch das Loch beziehungsweise durch den Schlitz gezogen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Abschirmmittels wird dieses durch eine Platte gebildet, die mit Aussparungen versehen ist, die mit luftdurchlässigem Material wie zum Beispiel Vlies, Geflecht, Lochblech, Streckmetall etc. verschlossen sind. Dabei gewährleistet die Platte die erforderliche Biegesteifigkeit des Abschirmmittels, während die in den luftdurchlässigen Bereichen eingesetzten Materialien mit besonders feinen Öffnungen versehen werden kann. Dadurch wird ein Durchdringen eines Fadenendes noch wirksamer verhindert. Darüber hinaus kann, da nur geringe Anforderungen an die Biegesteifigkeit dieser Bereiche gestellt werden, der Flächenanteil der Öffnungen an der Gesamtfläche vergrößert werden, wodurch eine höhere Luftdurchlässigkeit erreicht wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Abschirmmittels werden diese Ausparungen dort vorgesehen, wo bei einem ansonsten gleichen, aber nicht luftdurchlässigen Abschirmmittel die höchsten Luftdruckunterschiede an den Oberflächen zu erwarten wären. Diese Luftdruckunterschiede üben Kräfte auf das Abschirmmittel aus, die letztendlich zu der Verformung führen. Da die Aussparungen im Abschirmmittel sich steifigkeitsmindernd auswirken, führt die Anordnung von luftdurchlässigen Bereichen an den Stellen, wo die größten aerodynamischen Kräfte zu erwarten sind, zu einem günstigen Kompromiß zwischen Steifigkeit und Luftdurchlässigkeit.

Es hat sich gezeigt, daß die Anordnung der Ausparungen in dem - in Spulenlaufrichtung gesehen - vorderen und hinteren Bereich besonders vorteilhaft auswirkt.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung separiert das Abschirmmittel die Spule im Wechselbereich gegenüber der neu zu wickelnden Spule im Aufspulbereich, so daß eine gegenseitige Gefährdung verhindert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Abschirmmittel zwischen den Spulen im Wechselbereich und den Spulen im Aufspulbereich angeordnet. Dabei erstreckt sich das Abschirmmittel im wesentlichen über einen Bereich, der durch die gemeinsamen Tangenten der Spulen im Wechselbereich und der Spulen im Aufspulbereich begrenzt wird. Dadurch ist gewährleistet, daß im wesentlichen jede gedachte Gerade zwischen einem beliebigen Punkt der Spule im Aufspulbereich und einem beliebigen Punkt der Spule im Wechselbereich das Abschirmmittel schneidet.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Aufspulvorrichtung berücksichtigt die Tatsache, daß die Spule im Aufspulbereich kontinuierlich im Durchmesser zunimmt. Durch eine Positionierung des Abschirmmittels sehr nahe an der Spule im Aufspulbereich wird der Tatsache Rechnung getragen, daß die Schwingungsamplitude und die statische Verformung des erfindungsgemäßen Abschirmmittels minimiert wurden. Dadurch ist es möglich, die Spulen im Aufspulbereich bis zu einem Durchmesser unmittelbar vor einer Berührung mit dem Abschirmmittel aufzuspulen, bevor die Spule im Wechselbereich ausgewechselt und das Abschirmmittel in eine Ruheposition gefahren wird.

In einer weiteren Ausführungsform der Aufspulvorrichtung wird auch die Andrückwalze zumindest in Teilbereichen mit einem luftdurchlässigen Abschirmmittel separiert. Dadurch wird verhindert, daß möglicherweise von außen eindringende lose Fäden von der Andrückwalze erfaßt und von dieser aufgewickelt werden.

Die genannten Ausführungsformen beschränken sich nicht ausschließlich auf Aufspulvorrichtungen mit einer Spule im Aufspulbereich und einer Spule im Wechselbereich. Vielmehr bezieht sich der Erfindungsgedanke der Separierung von losen Fäden gegenüber schnelllaufenden Teilen auch auf Aufspulvorrichtungen mit nur einer Spulspindel.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Aufspulvorrichtung,

Fig. 2a Draufsicht auf das Abschirmmittel,

Fig. 2b Draufsicht auf eine Ausführungsvariante des Abschirmmittels.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Aufspulvorrichtung dargestellt. Der aufzuspulende Faden 1 wird kontinuierlich zugeführt und über die Andrückwalze 2 auf die Spule 3 im Aufwickelbereich geführt und aufgewickelt. Die Spule 3 ist auf einer sich auf einem Revolver 4 angeordneten Spulspindel 4.1 befestigt. Üblicherweise werden in Aufspulvorrichtungen eine Mehrzahl von Fäden parallel auf einer Mehrzahl von - auf einer gemeinsamen Spulspindel 4.1 angeordneten - Spulen 3 aufgespult. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird hier nur von jeweils einer Spule ausgegangen.

Durch Drehung des Revolvers 4 kann die sich im Aufwickelbereich befindliche Spulspindel 4.1 in den Wechselbereich gefahren werden. Gleichzeitig, wird die Spulspindel 4.2 aus dem Wechselbereich in den Aufspulbereich gefahren. Vorraussetzung hierfür ist, daß die sich im Wechselbereich befindende Vollspule 5 von der Spulspindel 4.2 abgenommen wurde.

Die Vollspule 5 im Wechselbereich weist ein Fadenende 6 auf. Durch die Rotation der Spule 5 und der Andrückwalze 2 werden Luftwirbel 7 erzeugt. Um zu verhindern, daß die Luftwirbel 7 das Fadenende 6 erfassen und mit auf die Spule 3 aufwickeln ist zwischen Spule 3 und Vollspule 5 ein Abschirmmittel 8 vorgesehen. Eine Perforation 9 des Abschirmmittels 8 bewirkt, daß die Luftwirbel 7 keine oder nur geringe Kräfte auf das Abschirmmittel 8 ausüben können, wodurch die Verformung und die Schwingungsamplitude des Abschirmmittels 8 verringert wird, so daß das Abschirmmittel sehr nahe an der Vollspule 5 positioniert werden kann, so daß mehr Platz zum Anwachsen der Spule 3 zur Verfügung steht, bevor die Vollspule 5 von der Spulspindel 4.2 abgenommen und das Abschirmmittel 8 in eine Warteposition 8.1 gefahren werden muß.

Um bei minimaler Größe eine optimale Separationswirkung zu erzielen, erstreckt sich das Abschirmmittel 8 im wesentlichen über einen Bereich, der durch die gemeinsamen Tangenten 10 der Spule 3 und der Vollspule 5 begrenzt wird, so daß gerade noch eine vollständige Separationswirkung erzielt wird.

Ebenfalls ist die Andrückwalze 2 mit Abschirmmitteln 11 ausgestattet, die das Eindringen loser Fäden z. B. aus einer benachbarten Aufspulvorrichtung verhindern. Auch hier bewirkt die Luftdurchlässigkeit des Abschirmmittels verringerte Verformungen und Schwingungsamplituden.

In Fig. 2a ist in einer Draufsicht das Abschirmmittel 8 mit darunterliegender Spulspindel 4.2 und Spulen 5 dargestellt. Im Gegensatz zu der Beschreibung zu Fig. 1 wird hier der Fall beschrieben, bei dem mehrere Spulen 5 gleichzeitig aufgespult werden. Das Abschirmmittel 8 erstreckt sich über die ganze Länge der Spulspindel 4.2. Das Abschirmmittel 8 ist ganz oder bereichsweise mit einer Perforation 9 versehene Platte. Die Perforation wird wie hier durch eine Vielzahl von Löchern gebildet. Ebenfalls möglich sind Schlitze.

Fig. 2b stellt eine Variante des Abschirmmittels 8 dar. Anstelle einer in die Platte integrierte Perforation sind hier Öffnungen 12 in der Platte vorgesehen, die mit luftdurchlässigem Material gefüllt sind. An dem Abschirmmittel ist in diesem Beispiel jeder Spulenposition ein Paar von Öffnungen zugeordnet. Entsprechend den Luftwirbeln 7 in Fig. 1 sind hier die Öffnungen 12 an den Bereichen vorgesehen, an denen die größten Luftdruckunterschiede auftreten.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Faden

2

Andrückwalze

3

Spule im Aufwickelbereich

4

Revolver

4.1

Spulspindel

4.2

Spulspindel

5

Vollspule

6

Fadenende

7

Luftwirbel

8

Abschirmmittel

8.1

Warteposition

9

Perforation

10

Tangente

11

Abschirmmittel

12

Luftdurchlässige Bereiche

Claims (9)

1. Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln kontinuierlich zulaufender Fäden (1) zu Spulen (3),
mit zumindest zwei Spulspindeln (4.1, 4.2), auf denen Spulen (3, 5) gehalten werden,
mit einem Mittel (4), mit dem die Spulspindeln (4.1, 4.2) abwechselnd von einem Aufspulbereich in einen Wechselbereich und umgekehrt geführt werden,
und mit einem flächigen Abschirmmittel (8) zur Abschirmung schnell rotierender Teile gegenüber losen Fäden (6),
dadurch gekennzeichnet, daß
das Abschirmmittel (8) zumindest einen luftdurchlässigen Bereich (9, 12) aufweist.

2. Aufspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmmittel (8) eine Platte ist und daß die Platte im luftdurchlässigen Bereich (9) gelocht oder geschlitzt ist.

3. Aufspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmmittel (8) eine Platte ist und daß die Platte mit luftdurchlässigen Einsätzen (12) versehen ist.

4. Aufspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässigen Bereiche (9, 12) dort vorgesehen sind, wo bei einem nicht luftdurchlässigen Abschirmmittel die höchsten Luftdruckunterschiede an den gegenüberliegenden Oberflächen zu erwarten wären.

5. Aufspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässigen Bereiche (9, 12) in Umfangsgeschwindigkeitsrichtung der sich im Aufspulbereich befindlichen Spule (3) gesehen im vorderen und im hinteren Bereich des Abschirmmittels (8) befinden.

6. Aufspulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmmittel (8) die sich im Aufspulbereich befindlichen Spule (3) gegenüber der sich im Wechselbereich befindlichen Spule (5) separiert.

7. Aufspulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmmittel (8) zwischen dem Aufspulbereich und dem Wechselbereich angeordnet ist und daß das Abschirmmittel (8) sich im wesentlichen über einen Bereich erstreckt, der durch die gemeinsamen Tangenten (10) der Spulen (5) im Wechselbereich und der Spulen (3) im Aufspulbereich begrenzt wird.

8. Aufspulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmmittel (8) zumindest teilweise eng an der Spule (5) im Wechselbereich anliegt.

9. Aufspulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Fäden (1) vor dem Aufwickeln auf die Spule (3) über eine mit der Spule in Umfangskontakt stehenden Andrückwalze (2) geführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein weiteres Abschirmmittel (11) die Andrückwalze (2) in Teilbereichen gegenüber anderen Bereichen separiert.