DE19817021A1 - Aufspulmaschine - Google Patents

Description

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

Eine derartige Aufspulmaschine ist beispielsweise bekannt aus der EP-0 583 469 B1 (Bag. 2008). Diese Aufspulmaschine weist einen Spulrevolver mit zwei Spulspindeln auf, die wechselweise, und zwar durch Drehung des Spulrevolvers in den Aufspulbereich und in den Wechselbereich gebracht werden. Aus diesem Grunde wird die im Aufspulbereich befindli­ che Spulspindel auch als Betriebsspindel bezeichnet und die im Wechselbe­ reich befindliche Spulspindel als Wartespindel. Bei einer solchen Auf­ spulmaschine müssen am Ende einer Spulreise die vollen Spulen von der Wartespindel abgenommen und gegen neue Leerhülsen ausgetauscht werden, wobei der Faden weiterhin kontinuierlich zuläuft.

Zum Entfernen der Vollspulen und zum Bestücken der entladenen Warte­ spindel mit Leerhülsen wird eine gewisse Wechselzeit benötigt. Aus der EP 0 583 469 geht hervor, daß während dieser Wechselzeit die auf der Betriebsspindel gewickelte Spule durch eine Ausweichbewegung der Andrückwalze gebildet wird. Der von der Andrückwalze ausgeführte Hub ist hierbei jedoch direkt proportional zu der Wechselzeit, d. h. bei ent­ sprechend großen Wechselzeiten muß die Andrückwalze relativ große Hübe vornehmen. Da die Andrückwalze an einer Schwinge gelagert ist, wird sich die auf die Spule wirkende Gewichtskraft der Andrückwalze mit zunehmendem Hub verändern. Hierdurch treten insbesondere zu Beginn der Spulreise unzulässig hohe Anpreßkräfte auf. In der EP 0 583 469 B1 wird daher vorgeschlagen, das Abräumen der Vollspule und das Auf­ stecken der Leerhülsen in verschiedenen Stellungen des Spulrevolvers durchzuführen, um den Hub der Andrückwalze möglichst klein zu halten. Hierdurch entstehen jedoch sehr lange Wechselphasen, in denen die Einsatzbereitschaft der Abräumgeräte erheblich eingeschränkt ist.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Anpreßkräfte zwischen der Andrückwalze und der zu wickelnden Spule auch bei sehr großen Hüben der Andrückwalze in wesentlichen unverändert bleiben. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, große Wechselzeiten bei gleichzei­ tiger kompakter Bauweise der Aufspulmaschine zu realisieren.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen definiert.

Erfindungsgemäß wird die Hubbewegung der Andrückwalze mittels einer einseitig am Maschinengestell gelagerten Doppelschwinge ausgeführt. Die Andrückwalze bewegt sich dabei auf einer durch die Doppelschwinge definierten Bewegungsbahn. Die Getriebeglieder der Doppelschwinge können derart ausgelegt sein, daß die Andrückwalze annähernd eine im wesentlichen geradlinige Bewegungsbahn durchläuft. Somit wird die relative Winkellage zwischen der zu wickelnden Spule und der Andrück­ walze beibehalten, so daß die auf die Spule einwirkende Gewichtskraft der Andrückwalze während der Hubbewegung der Andrückwalze im wesentli­ chen konstant bleibt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der auf die Andrückwalze auflaufende Faden im wesentlichen in seiner Laufebene verbleibt. Damit bleiben die Fadenumschlingungen an der Andrückwalze sowie an einem vorgeschalteten Leitlineal der Changiereinrichtung im we­ sentlichen unverändert. Somit kann die Ausweichbewegung während der Wechselzeit bei stillstehendem Spulrevolver durch die Bewegung der Andrückwalze an der Doppelschwinge bei im wesentlichen unveränderten Aufspulparametern ausgeführt werden. Die Getriebeglieder der Doppel­ schwinge können jedoch auch derart ausgelegt sein, daß die Führungsbahn (Koppelkurve) der Andrückwalze eine definierte Änderung der Relativlagen zwischen der Andrückwalze und der Spule bewirkt. Damit läßt sich eine Änderung der Anpreßkraft zwischen der Andrückwalze und der Spule erzielen, die zu veränderten Spulenaufbauten führt.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Doppelschwinge durch zwei parallel zueinander angeordnete Schwingarme mit gleicher Länge gebildet. Der Träger der Andrückwalze ist hierbei mit der Koppel der Doppelschwinge verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders vorteilhaft zur Ausführung einer geradlinigen Bewegung der Andrückwalze. Die Auslenkung der Andrückwalze aus der geradlinigen Führungsbahn ist hierbei minimal.

Die Weiterbildung nach Anspruch 4 besitzt zudem den Vorteil, daß die Andrückwalze in eine untere Wickelposition verschwenkt werden kann, die es ermöglicht, die Spulreise in der unteren Hälfte des Spulrevolvers fortzusetzen.

Bei der bekannten Aufspulmaschine bei der die Vollspule durch eine Leerhülse auf der Wartespindel ersetzt wurde, wird der anwachsende Spulendurchmesser der zu wickelnden Spule durch Drehung des Spulrevol­ vers gebildet. Hierbei wird die Betriebsspindel zu einer Außenseite der Aufspulmaschine geführt, so daß der gewickelte Spulendurchmesser seitlich aus der Maschine herausragt. Damit ist die Maschinenteilung abhängig von dem gewickelten Spulendurchmesser.

Bei der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine wird ebenfalls nach Erreichen der unteren Wickelposition der Andrückwalze durch die Drehung des Spulrevolvers ausgeführt. Bei fortschreitender Drehung des Spulrevolvers wird jedoch die Spulspindel mit der zu wickelnden Spule in Richtung zur Maschinenmitte hin verschwenkt. Damit wird erreicht, daß der Spulen­ durchmesser der Vollspule nicht oder nur unwesentlich über die Breite des Spulrevolvers hinausragt. Damit läßt sich eine sehr kompakte Aufspulma­ schine bei geringer Maschinenteilung verwirklichen.

Nachdem die Vollspule auf der Betriebsspindel gewickelt ist, wird die Andrückwalze mittels der Doppelschwinge in eine Fangposition ver­ schwenkt. In der Fangposition läßt sich sodann die Wartespindel an dem Spulrevolver in den zwischen der Andrückwalze und der Vollspule aufgespannten Fadenlauf schwenken. Nachdem der Faden von der Leerhül­ se in der Wartespindel gefangen wurde, wird die Andrückwalze mittels der Doppelschwinge zu Anlage an die neu zu wickelnde Spule ver­ schwenkt. Eine neue Spulreise beginnt. In der ersten Phase der Spulreise wird der anwachselnde Spulendurchmesser durch die Ausweichbewegung der Andrückwalze bis zum Erreichen einer oberen Wickelposition aufge­ nommen. Der Spulrevolver steht still, so daß die Vollspule mittels eines Abräumgerätes von der wartenden Spulspindel abgezogen wird. Nachdem die Vollspule durch eine Leerhülse gewechselt wurde, werden der Spulre­ volver und die Andrückwalze gleichzeitig bewegt, um die untere Wickel­ position der Andrückwalze einzustellen. Danach erfolgt wiederum die Ausweichbewegung allein durch den Spulrevolver.

Die Doppelschwinge ist hierbei vorteilhaft mit einem Kopffadenführer verbunden, um während der Spulreise gleiche Fadenauslenktingen zu erhalten. Damit wird eine im wesentlichen konstante Fadenspannung beim Aufwickeln erzielt.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Hinweis auf die bei­ gefügten Zeichnungen naher beschrieben:

Es stellen dar:

Fig. 1 bis 3 schematisch eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Aufspulma­ schine in verschiedenen Stellungen;

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Aufspulmaschine.

In den Fig. 1 bis 3 ist schematisch eine Ansicht einer erfindungs­ gemäßen Aufspulmaschine gezeigt, bei welcher die Andrückwalze und der Spulrevolver in unterschiedlichen Stellungen dargestellt sind. Die nachfol­ gende Beschreibung gilt daher für die Fig. 1 bis 3.

Die Aufspulmaschine weist einen Spulrevolver 11 auf, der mittels einem Lager 20 in dem Maschinengestell 9 drehbar gelagert ist. Der Spulrevol­ ver 11 wird dabei von einem elektrischen Drehantrieb 35 angetrieben. Auf dem Spulrevolver 11 sind die Spulspindeln 14 und 15 auskragend außer­ mittig drehbar gelagert. Die Spulspindeln 14 und 15 sind dabei um 180° versetzt am Spulrevolver 11 angeordnet. Die Spulspindel 14 befindet sich im Aufspulbereich und wird in diesem Fall als Betriebsspindel bezeichnet. Die Spulspindel 15 befindet sich im Wechselbereich der Aufspulmaschine und wird in diesem Fall als Wartespindel bezeichnet. Die Wartespindel 15 trägt die Hülse 18 mit der darauf gebildeten Vollspule 21. Die Betriebs­ spindel 14 trägt eine Hülse 16, auf der die Spule 17 gerade gebildet wird (Fig. 1).

In der gezeigten Position in Fig. 1 läuft ein Faden 1 über den Kopffa­ denführer 2 zu einer Changiereinrichtung. Die Changiereinrichtung besteht hierbei aus einem Changierantrieb 6 und den Flügeln 3. Die Flügel 3 führen den Faden 1 abwechselnd entlang eines Leitlineals 4 in den Grenzen eines Changierhubes hin und her. Die Changiereinrichtung ist in einem Träger 7 befestigt. Der Träger 7 ist an einer Schwenkachse 25 befestigt und stützt sich an einer Doppelschwinge 8 ab. Damit wird die Bewegung der Doppelschwinge 8 auf die Changiereinrichtung übertragen. Der Abstand zwischen der Changiereinrichtung und der Andrückwalze 5 bleibt während der Spulreise konstant.

Die Doppelschwinge 8 weist zwei parallel zueinander angeordnete Schwenk­ arme 22 und 23 auf. Die Schwenkarme sind an einem Ende schwenkbar an den Schwenkachsen 24 und 25 am Maschinengestell 9 gelagert. An dem gegenüberliegenden Ende ist der Schwenkarm 22 durch ein Drehge­ lenk 33 mit dem Träger 12 verbunden. Der Schwenkarm 23 ist durch das Drehgelenk 34 mit dem Träger 12 ebenfalls verbunden. Der Träger 12 bildet somit die Koppel der Doppelschwinge 8. Der Träger 12 ist auf der zum Spulrevolver gewandten Seite der Doppelschwinge hin verlängert. An dem freien Ende des Trägers 12 ist die Andrückwalze 5 mit der Achse 26 drehbar gelagert.

Der Faden 1 läuft auf die Andrückwalze 5 auf. Die Andrückwalze 5 wird vom Faden 1 teilweise umschlungen und direkt auf die Spule 17 abgelegt. Die Spule 17 wird auf der Spulhülse 16 gebildet und dreht sich mit der Spulspindel 14 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Andrückwalze 5 ist über den Träger 12 mit der Doppelschwinge 8 verbunden. Unterhalb der Doppelschwinge 8 ist ein Sensor 19 zur Erfassung der Schwenkbewegung der Doppelschwinge 8 angeordnet. Der Sensor 19 ist über einem Schalter 35 mit einer Steuereinrichtung 10 verbunden, die in Abhängigkeit von den Sensor-Signalen einen Drehantrieb 35 des Spulrevolvers 11 ansteuert.

Das Prinzip zur Steuerung des Aufspulvorgangs sowie des Fadenwechsels ist bereits aus der EP 0 374 536 (Bag. 1670) bekannt, und es wird insoweit auf diese Druckschrift in dieser Beschreibung Bezug genommen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Position der Aufspulmaschine wird der Drehantrieb des Spulrevolvers 11 nicht aktiviert, da die Verbindung zwischen dem Sensor 19 und der Steuereinrichtung 10 durch den Schalter 35 unterbrochen ist. Der Spulrevolver 11 verharrt in seiner Position. Somit kann die Vollspule 21 von der Wartespindel 15 abgeräumt werden. Die Verbindung zwischen dem Sensor 19 und der Steuereinrichtung 10 bleibt durch den Schalter 35 während der gesamten Wechselphase unter­ brochen. Beim Aufwickeln der Spule 17 wird in dieser Phase die An­ drückwalze 5 durch die Bewegung der Doppelschwinge 8 dem im wach­ senden Spulendurchmesser ausweichen. Dabei verändert sich der Anteil der Gewichtskraft der Andrückwalze, die auf die Spule 17 wirkt, in Ab­ hängigkeit von der Änderung der Relativlage zwischen der Spule 17 und der Andrückwalze 5. Bei im wesentlichen geradliniger Ausweichbewegung der Andrückwalze 5 an der Doppelschwinge 8 wird somit die wirkende Komponente der Gewichtskraft im wesentlichen unverändert bleiben. Diese Phase der Spulreise wird so lange fortgesetzt, bis die Vollspule 21 von der Wartespindel 15 abgeräumt ist bzw. bis die Doppelschwinge 8 ihren Endanschlag erreicht hat.

In Fig. 2 ist eine Situation gezeigt, bei der die Andrückwalze 5 aus ihrer Ausgangsposition in eine obere Wickelposition 39 verschoben ist. Die Vollspule 21 ist hierbei bereits abgeräumt und durch eine Leerhülse 36 ausgetauscht. Nun wird der Schalter 35 geschlossen und der Drehantrieb des Spulrevolvers 11 wird aktiviert, bis die Andrückwalze 5 die in Fig. 3 gezeigte Sollposition zum Aufwickeln der Spule 17 erreicht hat. Hierbei wird nun während des Aufspulbetriebs der Spulrevolver 11 von dem über die Auslenkung der Andrückwalze 5 gesteuerten Drehantrieb 35 ent­ sprechend dem während der Spulreise wachsenden Durchmesser der Spule 17 im Aufspulbereich weitergedreht. Hierzu wird die Position der An­ drückwalze 5 mittels des Sensors 19 erfaßt und bei Abweichung von der Sollposition ein entsprechendes Signal der Steuereinrichtung 10 aufgegeben.

Nachdem die Spule 17 zu Ende gewickelt ist, wird die Doppelschwinge mittels eines an den Schwenkarm 23 angreifenden Antriebs 31 in eine Fangposition verschwenkt. Hierbei läuft der Faden von der Andrückwalze 5 zu der Spule 17. In dieser Situation beginnt der Fadenwechsel. Der Spulrevolver 11 wird aktiviert und schwenkt die Spulspindel 15 mit der Leerhülse 36 in den Fadenlauf. Der Faden 1 wird hierbei im sogenannten Gegenlauffangen auf der Leerhülse 36 gefangen. Hierbei ist die Bewe­ gungsrichtung der Leerhülse 36, die durch die Spulspindel 15 angetrieben wird, der Fadenlaufrichtung entgegengesetzt. Sobald der Faden in einem Fangschlitz der Leerhülse 36 gefangen ist, reißt der Faden in dem Stück zwischen der Leerhülse und der Vollspule 17. Die Andrückwalze wird durch den Antrieb 31 in die Wickelposition zur Anlage an die neu zu wickelnde Spule gebracht. Sodann beginnt eine neue Spulreise.

Der Antrieb 31 in der Doppelschwinge kann hierbei als eine Kolbenzylin­ dereinheit ausgeführt sein. Dabei besteht die Möglichkeit, daß der Antrieb gleichzeitig zur Einstellung einer zwischen der Andrückwalze 5 und der Spule 17 wirkenden Anpreßkraft eingesetzt wird.

Es ist jedoch auch möglich, daß der Antrieb gesteuert wird, daß während der Spulreise ein vorgegebenes Profil der Anpreßkraft durchfahren wird oder aber eine in bestimmten Zeitfolgen veränderte Anpreßkraft auf der Spule einwirkt.

In Fig. 4 ist schematisch eine Schnittdarstellung der Aufspulmaschine aus Fig. 1 dargestellt. Die Spindel 14 befindet sich im Aufspulbereich und die Spindel 15 im Wechselbereich. Dabei ist die Betriebsspindel 14 mittels dem Lager 30 im Spulrevolver 11 gelagert. Die Betriebsspindel 14 wird mittels dem Spindelantrieb 27 angetrieben. Damit die Umfangsgeschwindigkeit an der Spulenoberfläche der Spule 17 während der Spulreise konstant behalten werden kann, wird die Drehzahl der Andrückwalze 5 mittels dem Sensor 32 erfaßt und einer Steuereinrichtung 34 zugeführt. Die Steuereinrichtung 34 wandelt die Signale in Steuerimpulse um, die dem Spindelantrieb 27 zugeführt werden und somit den Antrieb der Spulspindel 14 steuern. Die Wartespindel 15 ist mit der Lagerung 29 im Spulrevolver 11 gelagert und wird mittels dem Spindelantrieb 28 angetrieben. Der Spulrevolver 11 ist in dem Lager 20 in dem Maschinengestell 9 gelagert und wird mittels dem Drehantrieb 35 angetrieben. Hinsichtlich der übrigen Komponenten wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 bis 3 Bezug genommen.

Die Führung der Andrückwalze kann grundsätzlich mit einem viergelenki­ gen Getriebe ausgeführt werden, um eine zur Veränderung der Anpreß­ kraft definierte Führungsbahn zu erhalten, auf der die Andrückwalze während der Spulreise bewegt wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine ist dadurch gegeben, daß der Spulrevolver entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird. Der Aufbau entspricht der Aufspulmaschine aus Fig. 1, so daß auf die Beschreibung zu Fig. 1 bis 3 Bezug genommen wird. Durch die entgegengesetzte Drehrichtung des Spulrevolvers wird erreicht, daß die Aufspulmaschine einen geringeren Platzbedarf hat. Die Vollspulen werden zum Maschinengestell hin verschwenkt. Dadurch läßt sich der Faden beim Wechsel von einer Spulspindel zu der anderen Spulspindel im Gleichlaufverfahren fangen. Dabei besitzen der Faden und die Hülsenober­ fläche die gleiche Bewegungsrichtung. Der Faden kann ohne Verschlap­ pung auf der Hülse gefangen werden.

Bei der beschriebenen Aufspulmaschine läßt sich vorteilhaft der Kopffaden­ führer, der den Anfang des Changierdreiecks bildet, mit dem Träger der Changiereinrichtung oder dem Träger der Andrückwalze verbinden. Damit ist gewährleistet, daß das Changierdreieck unabhängig von der Bewegung der Andrückwalze immer im wesentlichen konstant bleibt. Hierzu könnte der Fadenführer am Ende eines Armes befestigt sein, der mit seinem anderen Ende an dem Träger der Changiereinrichtung angebracht ist.

Bezugszeichenliste

1

Faden

2

Kopffadenführer

3

Flügel

4

Leitlineal

5

Andrückwalze

6

Changierantrieb

7

Träger

8

Doppelschwinge

9

Maschinengestell

10

Steuereinrichtung

11

Spulrevolver

12

Träger, Koppel

14

Spulspindel, Betriebsspindel

15

Spulspindel, Ruhespindel

16

Spulhülse

17

Spule

18

Spulhülse

19

Sensor

20

Lager

21

Vollspule

22

Schwenkarm

23

Schwenkarm

24

Schwenkachse

25

Schwenkachse

26

Achse

27

Spulspindelantrieb

28

Spulspindelantrieb

29

Spindellager

30

Spindellager

31

Antrieb

32

Sensor

33

Drehgelenk

34

Drehgelenk

35

Schalter

36

Leerhülse

37

Antrieb

38

untere Wickelposition

39

obere Wickelposition

Claims (7)

1. Aufspulmaschine zum Aufwickeln eines kontinuierlich zulaufenden Fadens (1) zu einer Spule (17), die auf einer Hülse (16) gewickelt wird, mit einer ersten Spulspindel (14) (Betriebsspindel) zur Aufnahme der Hülse (16) und einer zweiten Spulspindel (15) (Wartespindel) zur Aufnahme einer Leerhülse (36), mit einem drehbar gelagerten Spulenre­ volver (11), an welchem die Spulspindeln (14, 15) versetzt zueinander auskragend drehbar gelagert sind, mit einer während der Spulreise am Umfang der Spule (17) anliegenden Andrückwalze (5), welche an einem beweglichen Träger (8) geführt ist, und mit einer der Andrückwalzen (5) vorgeschalteten Changiereinrichtung, wobei das Anwachsen der Spule (17) durch eine Bewegung der Andrückwalze (5) oder durch eine Drehbewegung des Spulrevolvers (11) ermöglicht wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger der Andrückwalze (5) durch eine viergelenkige Doppelschwinge (8) gebildet ist, welche mit ihren Schwenkarmen (22, 23) am Maschinengestell (9) schwenkbar gelagert ist und daß die An­ drückwalze (5) auf einer durch die Doppelschwinge (8) erzeugbaren Führungsbahn (Koppelkurve) bewegbar ist.

2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelschwinge (8) durch zwei parallel zueinander angeordnete Schwenk­ arme (22, 23) mit gleicher Länge gebildet wird, wobei die Andrück­ walze (5) mit einer am freien Ende der Schwenkarme (22, 23) an­ geordnete Koppel (12) verbunden ist.

3. Aufspulmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze (5) an einem freien Ende der Koppel (12) gelagert ist.

4. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Andrückwalze (5) während der Spulreise zwischen einer oberen Wickelposition (39) und einer unteren Wickelposition (38) bewegbar, ist und daß der Abstand zwischen der oberen Wickelposition (39) und der unteren Wickelposition (38) größer ist als der halbe Abstand zwischen den Spulspindeln (14, 15).

5. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkbewegung der Doppelschwinge (8) mittels eines Sensors (19) erfaßbar ist, welcher mit einer Steuereinrichtung (10) zur Steuerung des Antriebs (37) des Spulrevolvers (11) verbunden ist.

6. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Doppelschwinge (8) mit einem Antrieb (31) verbunden ist.

7. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Doppelschwinge (8) mit einem der Changiereinrichtung vorgeschalteten Kopffadenführer (2) verbunden ist.