DE19745476A1 - Aufspulmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufspulen eines kontinuierlich anlaufenden Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Aufspulmaschine ist aus der EP 05 67 091 bekannt. Hierbei sind zwei Spulspindeln drehbar an jeweils einem Gleit­ schuh gelagert. Die Gleitschuhe werden mittels zwei sich gegen­ überliegenden Linearführungen geführt. Damit die Spulspindeln nacheinander einen Aufspulbereich und einen Wechselbereich durchlaufen, werden jeweils in den Endpositionen im Aufspulbe­ reich sowie im Wechselbereich die Gleitschuhe von einer Linear­ führung zur gegenüberliegenden Linearführung transferiert. Hier­ bei ist der Aufspulbereich der Bereich, in dem die Spulspindel sich vom Fangen des Fadens bis zur Wicklung der Vollspule befin­ det. Der Wechselbereich ist der Bereich, der von der Spulspindel zwischen einer Doffposition, in der die Vollspulen gegen Leer­ hülsen ausgetauscht werden, bis zu einer Warteposition zum Fan­ gen des Fadens auf der Leerhülse durchlaufen wird.

Die Übergabe der Spulspindeln von einem Führungsmittel zum näch­ sten Führungsmittel erfordert jedoch einen sehr hohen mechani­ schen Aufwand. Insbesondere bei einer mehrstelligen Aufspulma­ schine kragen die Spulspindeln sehr weit aus, so daß erhebliche Drehmomentbelastungen mit der Übergabeeinrichtung aufgefangen werden müssen. Dieses Problem verschärft sich noch, da beim Fadenwechsel die zuvor auf Drehzahl beschleunigte Spulspindel mit den Leerhülsen von einer Linearführung zur anderen übergeben werden muß.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Aufspulmaschine liegt darin, daß die Parkzeit der vollen abzuräumenden Spule ausschließlich von der Länge der zur Ausführung der Ausweichbewegung im Auf­ spulbereich führenden Linearführung abhängt.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Spulspindeln im Aufspulbereich und Wechselbereich bei geradliniger Ausweichbewe­ gung der Spule im Aufspulbereich ohne Transferierung von einem Führungsmittel zum anderen Führungsmittel geführt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Aufspulmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden die Spulspindeln mittels zwei parallel hintereinander angeordneten Führungsmitteln geführt, die mitein­ ander kuppelbar sind. Dadurch ist ein kontinuierlicher Bewe­ gungsablauf der Spulspindeln zwischen dem Aufspulbereich und dem Wechselbereich gewährleistet. Obwohl die Lagerung der Spulspin­ deln an einem gemeinsamen Führungsmittel angebracht sind, ist eine unabhängige Bewegung der beiden Spulspindeln voneinander möglich. Daher zeichnet sich diese Aufspulmaschine insbesondere durch eine kompakte Bauweise aus, die jedoch hohe Parkzeiten der Vollspule bis zum Doffen ermöglicht.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 2 ist ein Führungsmittel als ein rotatorisch und translatorisch bewegbarer Schwenkhebel ausgebildet. In dem Schwenkhebel ist eine Kulissen­ führung vorgesehen, in der die Gleitschuhe arretierbar oder bewegbar zwischen zwei Endanschlägen geführt werden. Im Aufspul­ bereich werden die Spulspindeln zusätzlich mit einem zweiten Führungsmittel einer Geradführung geführt. Hierzu sind die Gleitschuhe mit einem an der Geradführung geführten Träger kup­ pelbar. Diese Anordnung besitzt den Vorteil, daß die Spulspin­ deln im Aufspulbetrieb eine Parallelführung erhalten. Dies ist besonders bei lang auskragenden Spulspindeln mit mehreren Spul­ stellen vorteilhaft, da gerade in dem Aufspulbetrieb bei vollen Spulen und hohen Umlaufgeschwindigkeiten der Spulen erhebliche Kräfte von der Lagerung der Spulspindel aufzunehmen sind.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Aufspulmaschine ist mit Anspruch 3 gegeben. Hierbei wird nur ein Antriebsmotor für beide Spulspindeln benötigt, der wahlweise von einer Spul­ spindel entkoppelt und nach entsprechender geradliniger Bewegung mit der anderen Spulspindel wieder gekoppelt wird.

Hierbei ist von Vorteil, wenn beim Wechsel von der Vollspule zur Leerhülse die jeweils in den Fadenlauf geschwenkte Spulspindel mittels der Andrückwalze angetrieben wird.

Eine besonders bevorzugte Ausführung der Aufspulmaschine gemäß Anspruch 7 sieht vor, daß ein Schwenkantrieb derart angeordnet ist, daß der Schwenkhebel bei Rotation um die Drehachse der im Aufspulbereich befindlichen Spulspindel gedreht wird. Der Vor­ teil hierbei liegt darin, daß eine sehr kompakte Bauweise der Aufspulmaschine erreicht wird. Hierbei wird die Spulspindel mit den Leerhülsen bei Erreichen des maximalen zu wickelnden Spulen­ durchmessers in eine Warteposition in Nähe der Andrückwalze verschwenkt.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine nach Anspruch 10 ist insbesondere zum Aufwickeln von sehr dicken Spu­ len geeignet.

Bei dieser Weiterbildung ist es von Vorteil, wenn der Schwenkhe­ bel eine reine Schwenkbewegung ohne Translation durchführt. Hiermit wird ein sehr einfacher Aufbau der Aufspulmaschine rea­ lisiert.

Durch die unabhängige Bewegung bei der Führung der Spulspindeln ist bei der Fadenübergabe von einer Vollspule zu einer Leerhülse sowohl ein Gleichlauffangen als auch ein Gegenlauffangen mög­ lich. Beim Gleichlauffangen haben die Oberflächen der Leerhülse und der Faden die gleiche Bewegungsrichtung. Beim Gegenlauffan­ gen sind die Bewegungsrichtungen entgegengesetzt.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Im Nachfolgenden wird unter Hinweis auf die beigefügten Zeich­ nungen ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschine in der Seitenansicht;

Fig. 2 das Schema des Schwenkhebels der Aufspulmaschine aus Fig. 1 in der Vorderansicht;

Fig. 3 bis 5 den Bewegungsablauf beim Aufspulen.

In Fig. 1 ist schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemä­ ßen Aufspulmaschine gezeigt. Bei der Aufspulmaschine ist an einem Maschinengestell 28 eine Geradführung 27 ausgebildet. An der Geradführung 27 ist der Träger 26 vertikal verfahrbar an­ geordnet. Der Träger 26 wird mittels einem Spindelgetriebe be­ stehend aus der Schneckenwelle 25 und dem Motor 24 vertikal be­ wegt. An dem Träger 26 ist ein Spindelmotor 23 befestigt. Der Spindelmotor 23 ist durch die Kupplung 22 mit der Spulspindel 8 verbunden. Die Spulspindel 8 ist in einem Gleitschuh 15 gela­ gert. Der Gleitschuh 15 ist über eine Kulissenführung (vgl. Fig. 2) in einem Schwenkhebel 13 beweglich angeordnet. Koaxial zu dem Spindelmotor 23 ist ein Schwenkantrieb bestehend aus einem Schwenkmotor 21 und einem Zahnkranz 20 an dem Träger 26 befe­ stigt. Der Zahnkranz 20 ist mit einer Greifeinrichtung 19 ver­ bunden. Die Greifeinrichtung 19 ist derart gestaltet, daß sie kuppelbar mit dem Schwenkhebel ist. An dem Schwenkhebel 13 ist eine zweite Spulspindel 9 mittels dem Gleitschuh 14 geführt. Auf der Spulspindel 9 ist eine Leerhülse 12 aufgespannt. Der Schwenkhebel 13 weist an seinen Enden jeweils eine Arretierein­ richtung 16 und 17 auf. Mittels der Arretiereinrichtungen 16 ist der Gleitschuh 15 in seiner jeweiligen Position realtiv zum Schwenkhebel 13 fixierbar. Die Arretiereinrichtung 17 wirkt entsprechend auf den Gleitschuh 14. An dem Schwenkhebel 13 greift weiterhin eine Fixiereinrichtung 18 an, die es ermög­ licht, den Schwenkhebel 13 in seiner jeweiligen Position zu fixieren. Aus der Spulspindel 8 ist eine Hülse 10 aufgespannt, auf welcher die Spule 11 gebildet wird. An der Spulenoberfläche liegt die Andrückwalze 3 an. Die Andrückwalze 3 ist in einem Träger 7 drehbar gelagert. Die Andrückwalze 3 wird mittels dem Motor 6 angetrieben. Der Motor 6 ist wie der Spindelmotor 23 und die Kupplung 22 mit einer Steuereinrichtung 35 verbunden.

Oberhalb der Andrückwalze 3 ist eine Changiereinrichtung 2 an­ geordnet. Die Changiereinrichtung 2 ist als Flügelchangierung mit den Flügeln 5 ausgeführt. Hierbei wird der Faden innerhalb eines Changierhubes mittels der Flügel entlang eines Leitlineals 4 geführt.

In Fig. 2 ist der Schwenkhebel 13 gezeigt. Der Schwenkhebel 13 weist eine Kulissenführung 29 auf, die durch jeweils einen End­ anschlag 33 und 32 begrenzt ist. In dieser Kulissenführung ist der Gleitschuh 15 mit der Spulspindel 8 und der Gleitschuh 14 mit der Spulspindel 9 angeordnet. Die Gleitschuhe 15 und 16 können in Richtung 30 und 31 bewegt werden. An den Enden des Schwenkhebels 13 ist jeweils die Arretiereinrichtung 16 und 17 angeordnet. Achsparallel zum Gleitschuh 15 ist zu beiden Seiten des Schwenkhebels ein Greifarm 19.1 und 19.2 der Greifeinrich­ tung 19 angeordnet. Hierbei sind die Greifarme 19.1 und 19.2 derart verstellbar, daß eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Greifeinrichtung 19 und dem Schwenkhebel 13 entsteht und wahlweise den Gleitschuhen 15 oder 16 entsteht.

In der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Stellung der Aufspulma­ schine befindet sich die Spulspindel 8 im Aufspulbereich und die Spulspindel 9 im Wechselbereich. Die Spulspindel 8 wird mittels dem Spindelmotor 23 angetrieben. Der kontinuierlich anlaufende Faden wird nach Durchlauf der Changiereinrichtung 2 auf die Andrückwalze 3 auflaufen. Die Andrückwalze 3 wird von dem Faden 1 teilumschlungen, und anschließend wird der Faden auf die Spule 11 abgelegt. Die Spule 11 wird hierbei auf der Hülse 10 gebil­ det, die auf der Spulspindel 8 befestigt ist. Während der Auf­ spulung liegt die Andrückwalze 3 mit einer Anlagekraft am Umfang der Spule 11 an. In dieser Phase der Aufwicklung ist der Schwenkhebel 13 durch die Fixiereinrichtung 18 in seiner Lage fixiert. Der Gleitschuh 15 ist frei bewegbar. Somit wird die Spulspindel 8 mittels dem Linearantrieb 23, 24 geradlinig von der Andrückwalze 3 wegbewegt, um der wachsenden Spule Platz zu machen. Der Gleitschuh 14 ist in dieser Phase mittels der Arre­ tiereinrichtung 17 in der Kulissenführung 29 festgesetzt. In dieser Phase ist die Greifeinrichtung 19 nicht auf dem Schwenk­ hebel 13 fixiert. Die Greifeinrichtung 19 bildet hierbei eine Führung des Schwenkhebels 13.

Der weitere Bewegungsablauf ist in den Fig. 3 bis 5 gezeigt. Im weiteren Verlauf der Aufspulung wird die Greifeinrichtung 19 aktiviert und stellt somit die Fixierung zwischen dem Schwenk­ antrieb 20, 21 und dem Schwenkhebel 13 her. Der Schwenkantrieb 20, 21 wird ebenfalls betätigt, so daß der Schwenkhebel 13 um die Achse der Spulspindel 8 in Richtung 36 verschwenkt wird. Da der Schwenkantrieb 20, 21 an dem vertikal verfahrbaren Träger 26 befestigt ist, wird neben der Schwenkbewegung der Schwenkhebel 13 auch geradlinig in Pfeilrichtung 40 vertikal nach unten be­ wegt. Der Zeitpunkt, an dem der Schwenkhebel 13 verschwenkt wird, ist so gewählt, daß die Leerhülse 12 auf der Spulspindel 9 an dem Schwenkhebel den gewickelten Spulendurchmesser auf der Spulspindel 8 nicht kontaktiert.

Die Fig. 4 zeigt den unmittelbaren Zustand vor Fadenübergabe von der Vollspule zu der Leerhülse. In dieser Phase wird der Schwenkhebel 13 ebenfalls in Pfeilrichtung 40 mittels dem Line­ arantrieb 24, 25 bewegt. Dabei ist die Greifeinrichtung 19 mit dem Schwenkhebel 13 verbunden. Um den Fadenwechsel vornehmen zu können, wird der Schwenkhebel 13 mit der immer noch arretierten Spulspindel 9 in den Fadenlauf geschwenkt. Da in dieser Phase die Spulspindel 9 nicht mit dem Spindelmotor 23 verbunden ist, wird sie über einen Hilfsantrieb (hier nicht gezeigt) angetrie­ ben. Sobald die erforderliche Drehzahl zum Fangen des Fadens erreicht ist, wird der Schwenkhebel in vertikale Position mit­ tels dem Schwenkantrieb 20, 21 verschwenkt, wie in Fig. 5 ge­ zeigt. Der Antrieb der Spulspindel 9 wird sodann von der An­ drückwalze 3 übernommen. Der Aufspulvorgang für die neu zu wickelnde Spule beginnt. Gleichzeitig wird die Vollspule mit der Spulspindel 8 mittels dem Linearantrieb 24, 25 bis zum Endan­ schlag 33 in dem Schwenkhebel 13 verfahren. Dann wird die Grei­ feinrichtung 19 gelöst. Der Schwenkhebel 13 wird gleichzeitig durch die Fixiereinrichtung 18 festgesetzt. Zudem wird die Spul­ spindel 8 vom Spindelmotor endkoppelt. Der Spindelmotor 23 wird nun mittels dem Linearantrieb 24, 25 vertikal in Richtung zur Spulspindel 9 verfahren. Nachdem der Spindelmotor 23 fluchtend zur Spulspindel 9 angeordnet ist, findet über die Steuereinrich­ tung 35 eine Anpassung der Drehzahl und Drehwinkel zwischen der Spulspindel 9 und dem Spindelmotor 23 statt. Sobald eine Über­ einstimmung vorliegt, werden der Spindelmotor 23 und die Spul­ spindel 9 miteinander durch die Kupplung 22 gekoppelt. Hierbei erfolgt die Drehmomentübertragung formschlüssig. Es ist jedoch ebenfalls möglich, das Drehmoment reibschlüssig mittels einer Stirnfeld-Magnetkupplung zu übertragen.

Zur Drehzahlanpassung wird zunächst die Drehzahl der rotierenden Spulspindel 9 durch einen Sensor 34 erfaßt und in der Steuer­ einrichtung 35 ausgewertet. Danach wird der Spindelmotor 23 auf die gleiche Drehzahl beschleunigt. Nach Erreichen der Drehzahl wird eine Drehwinkelanpassung vorgenommen. Nachdem die Spulspin­ del 9 und der Spindelmotor 23 bezüglich Drehzahl und Winkellage angepaßt/eingeregelt sind, wird die Kupplung 22 formschlüssig einrasten. Diese Anpassung erfolgt bereits, während der Spindel­ motor 23 in seine neue Position verfahren wird, so daß nur der Antrieb mittels Friktion durch die Andrückwalze 3 sehr kurzfri­ stig erfolgt. Nachdem die Spulspindel 9 mittels dem Spindelmotor 23 angetrieben wird, kann der Motor 6 der Andrückwalze 3 entla­ stet werden.

Nachdem die Vollspule von der Spulspindel 8 abgeschoben worden ist, kann zunächst die obere Spulspindel 9 bis zu einem bestimm­ ten Durchmesser abgesenkt werden. Nach Beladen der unteren Spul­ spindel mit Leerhülsen wird der Schwenkhebel - wie in Fig. 3 gezeigt - wieder herumgeschwenkt.

In der Phase unmittelbar vor Fadenübergabe von der Vollspule 11 zu der Leerhülse 12 besteht auch die Möglichkeit, daß die Spul­ spindel 9 mit der Leerhülse 8 gegen die mit voller Geschwindig­ keit drehende Andrückwalze gedrückt wird. Nachdem die Drehzahl der Spulspindel erreicht ist, wird der Faden auf der Leerhülse gefangen. In diesem Fall ist es notwendig, daß die Andrückwalze mit Anlaufringen ausgestattet ist.

Bezugszeichenliste

1

Faden

2

Changiereinrichtung

3

Andrückwalze

4

Leitlineal

5

Flügel

6

Motor

7

Träger

8

Spulspindel

9

Spulspindel

10

Hülse

11

Spule

12

Leerhülse

13

Schwenkhebel

14

Gleitschuh

15

Gleitschuh

16

Arretiereinrichtung

17

Arretiereinrichtung

18

Fixiereinrichtung

19

Greifeinrichtung

20

Zahnkranz

21

Schwenkmotor

22

Kupplung

23

Spindelmotor

24

Motor

25

Schneckenwelle

26

Träger

27

Geradführung

28

Maschinengestell

29

Kulissenführung

30

Bewegungsrichtung

31

Bewegungsrichtung

32

Endanschlag

33

Endanschlag

34

Sensor

35

Steuereinrichtung

36

Schwenkrichtung

40

Bewegungsrichtung

Claims (12)

1. Aufspulmaschine zum Aufspulen eines kontinuierlich anlau­ fenden Fadens (1) mit einer Changiereinrichtung (2), mit einer Andrückwalze (3) und mit zwei antreibbaren Spulspin­ deln (8, 9), die jeweils in einem beweglichen Gleitschuh (15, 14) auskragend gelagert sind,
mit mehreren Führungsmitteln (13; 26, 27), mit denen die Gleitschuhe (15, 14) unabhängig voneinander derart geführt sind, daß die Spulspindeln (8, 9) abwechselnd in einen Aufspulbereich und in einen Wechselbereich bewegt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (13; 26,27) parallel hintereinander angeordnet und miteinander kuppelbar sind, wobei die Gleit­ schuhe (14,15) an einem der Führungsmittel (13) arretierbar oder bewegbar angebracht sind.

2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß eines der Führungsmittel ein an einer Geradführung (27) bewegter Träger (26) ist, mit der die Spulspindeln (8, 9) im Aufspulbereich geführt sind,
daß ein zweites Führungsmittel als ein rotatorisch und translatoisch bewegbarer Schwenkhebel (13) ausgebildet ist,
daß der Schwenkhebel (13) eine zwischen zwei Endanschlägen (32, 33) ausgebildete Kulissenführung (29) aufweist, in der die Gleitschuhe (14, 15) arretierbar oder bewegbar geführt sind,
daß die Gleitschuhe (14, 15) mit dem an der Geradführung (27) geführten Träger (26) kuppelbar sind.

3. Aufspulmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Spindelmotor (23) an dem Träger (26) angeordnet ist und
daß der Spindelmotor (23) jeweils mit der im Aufspulbereich geführten Spulspindel (6) kuppelbar ist.

4. Aufspulmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulspindel (8, 9) vor dem Kuppeln mittels der An­ drückwalze (3) antreibbar ist.

5. Aufspulmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulspindel (8, 9) vor dem Kuppeln mittels einem Hilfsantrieb antreibbar ist.

6. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelmotor (23) und die Spulspindel (8) formschlüssig oder reibschlüssig kuppelbar sind, wobei mittels einer Steuereinrichtung (35) eine elektronische Drehzahl-Drehwin­ kelanpassung erfolgt.

7. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkantrieb (21, 20) an dem Träger (26) angeordnet ist und daß der Schwenkantrieb (21, 20) über eine kuppel­ bare Greifeinrichtung (19) mit dem Schwenkhebel (13) ver­ bindbar ist, so daß die Drehachse des Schwenkhebels (13) durch die jeweils aufspulende Spulspindel (8, 9) gebildet wird.

8. Aufspulmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulspindeln (8, 9) jeweils im Wechselbereich mittels dem Schwenkhebel (13) bei arretiertem Gleitschuh (14, 15) geführt sind.

9. Aufspulmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (15) an einem der Endanschläge (32) des Schwenkhebels (13) anliegt.

10. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze (3) derart gelagert ist, daß sie im Auf­ spulbereich eine Hubbewegung radial zur Spulspindel (8) ausführen kann.

11. Aufspulmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (13) rotatorisch bewegbar ausgebildet ist.

12. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulspindeln (8, 9) zur Übergabe des Fadens von einer auf einer der Spulspindeln (8) gewickelten Vollspule (11) zu einer auf der anderen Spulspindel (9) aufgespannten Leerhülse (12) derart geführt sind, daß die Spulspindel (9) mit der Leerhülse (12) mit einem Drehsinn in Fadenlaufrich­ tung oder entgegen der Fadenlaufrichtung antreibbar ist.