DE19827941A1

DE19827941A1 - Verfahren zum Wechseln einer Vollspule bei einer Aufspulvorrichtung

Info

Publication number: DE19827941A1
Application number: DE19827941A
Authority: DE
Inventors: Michael Schroeter
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: SAURER GMBH & CO. KG, 41069 MOENCHENGLADBACH, DE
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 1999-01-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln einer Vollspule gegen eine Leerhülse bei einer Aufspulvorrichtung für einen kontinuierlich an laufenden Faden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Dieses Verfahren sowie eine Aufspulvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist aus der EP 0 374 536 B1 (Bag. 1670) bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren wird zunächst ein Faden zu einer Spule gewickelt. Hierzu ist eine die Spule aufnehmende Leerhülse auf eine Spul spindel gespannt, die angetrieben wird. Nachdem die Spule einen Durch messer einer Vollspule erreicht hat, wird die Spulspindel mit der Vollspule aus ihrer Betriebsstellung in eine Wartestellung verschwenkt. Gleichzeitig wird eine zweite Spulspindel mit aufgespannter Leerhülse in die Betriebs stellung verschwenkt. Durch Hilfsvorrichtungen erfolgt ein Umlegen des Fadens von der Vollspule zu der auf der zweiten Spulspindel gespannten Leerhülse. Nachdem der Faden von der auf der zweiten Spulspindel ge spannten Leerhülse gefangen wurde, beginnt eine neue Spulreise mit der zweiten Spulspindel. Die Spulspindel mit der Vollspule wird, nachdem der Faden übergeben wurde, in den Stillstand abgebremst. In dieser Stellung verbleibt die Vollspule, bis sie von der Spulspindel abgeräumt wird.

In dieser Phase liegt das Fadenende lose am Umfang der Vollspule an. Gleichzeitig wird eine neue Spule auf der zweiten Spulspindel gebildet, was zu Luftturbulenzen in der Umgebung der gewickelten Spule führt. Derartige Luftturbulenzen führen zu der Gefahr, daß das lose Fadenende der Vollspule sich teilweise undefiniert abwickelt oder von der neu zu wickelnden Spule erfaßt wird. Derartige Fadenabwicklungen stören insbesondere das Abräumen der Vollspule sowie den Transport der Vollspule.

Ziel der Erfindung ist es daher, das eingangs genannte Verfahren derart zu verbessern, daß das freie Fadenende der Vollspule in der Wartestellung so lange am Umfang einer Vollspule festgelegt ist, bis die Spule von der Spulspindel abgeräumt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Vollspu le in der Wartestellung mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Spule in der Betriebs stellung. Somit ist es dem Fadenende nicht mehr möglich, sich von der Vollspule abzuwickeln. Durch die Drehbewegung der Vollspule wird zudem bewirkt, daß das Fadenende sich kaum von der Oberfläche der Vollspule abhebt. Diese Wirkung kann bereits mit relativ geringen Umfangsgeschwin digkeiten erreicht werden, die wesentlich kleiner sind als die Um fangsgeschwindigkeit der Spule während der Wicklung.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Vollspule wird durch die Drehzahl der Spulspindel bestimmt, die im Bereich <100 U/min liegt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der gleich mäßigen Verteilung der Belastung innerhalb der Aufspulvorrichtung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Vollspule unmittelbar vor dem Abräumen von der Spulspindel bis zum Stillstand abgebremst. Hierbei kann die Zeit, währenddessen die Voll spule stillsteht, dadurch minimiert werden, indem der Antrieb der Spul spindel in der Wartestellung durch eine das Abräumen der Vollspule steuern de Steuereinrichtung bewirkt werden. Somit führt der Befehl "Abräumen" in der Steuereinrichtung der Aufspulmaschine dazu, daß zunächst die Spul spindel und damit die Vollspule abgebremst werden. Direkt anschließend erfolgt sodann das Abschieben der Vollspule von der Spulspindel. Die Spulspindel wird anschließend mit einer Leerhülse bestückt.

Aufgrund der relativ geringen Umfangsgeschwindigkeit der Vollspule besteht auch die Möglichkeit, das Fadenende am Umfang der Vollspule durch eine auf dem Umfang der Vollspule anlegbare Andrückeinrichtung zu fixieren. Damit kann die durch das Fadenende verursachte Flusenbildung vermieden werden.

Ebenfalls kann das erfindungsgemäße Verfahren derart erweitert werden, daß im Bereich des Fadenendes auf der Vollspule zwischen der neu zu wickeln den Spule und der Vollspule ein Schutzblech gefahren wird. Hierdurch wird vermieden, daß insbesondere Flusen sich auf den Umfang der neu zu bildenden Spule niederlegen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen definiert. Im folgenden wird das Verfahren anhand einer Spulvorrich tung mit den für das Verfahren erforderlichen Vorrichtungsteilen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Frontansicht der Aufspulmaschine im Betrieb;

Fig. 2 schematisch die Seitenansicht der Aufspulmaschine aus Fig. 1.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Aufspulvorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 gemeinsam beschrieben.

Die Aufspulvorrichtung weist einen Spulrevolver 11 auf, der mittels einem Lager 20 in einem Maschinengestell 9 drehbar gelagert ist. Der Spulrevolver 11 wird dabei von einem elektrischen Drehantrieb 40 angetrieben. Auf dem Spulrevolver 11 sind zwei Spulspindeln 14 und 15 auskragend außermittig drehbar gelagert. Die Spulspindeln 14 und 15 sind dabei um ca. 180° versetzt im Spulrevolver 11 angeordnet. Die Spulspindel 14 befindet sich in einer Betriebsstellung zum Wickeln einer Spule 17, und die Spulspindel 15 befindet sich in einer Wartestellung mit der Vollspule 21. Die Spulspindel 15 trägt die Leerhülse 18 mit der darauf gebildeten Vollspule 21. Die Spulspindel 14 trägt die Leerhülse 16, auf der die Spule 17 gerade gebildet wird.

Die Aufspulvorrichtung ist in einer Position gezeigt, bei der ein Faden 1 über einen Kopffadenführer 2 zu einer Changiereinrichtung einläuft. 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. Hierzu sind die Flügel 3 jeweils an einem Rotor befestigt, wobei die Rotoren mittels des Changierantriebes 6 gegensinnig angetrieben werden. Die Changiereinrichtung ist an einem Träger 7 befestigt. Der Träger 7 ist an einer Schwenkachse 25 gelagert und stützt sich an einer Schwinge 8 ab, an deren Ende eine Andrückwalze 5 gelagert ist. Der Faden 1 läuft hinter der Changiereinrich tung auf die Andrückwalze 5 auf. Die Andrückewalze 5 wird von dem 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 Spul spindel 14 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Andrückwalze 5 ist an der Schwinge 8 gelagert. Die Schwinge 8 ist an der Schwenkachse 25 schwenk bar befestigt, die mit dem Maschinengestell 9 verbunden ist. Unterhalb der Schwinge 8 ist ein Sensor 19 angeordnet, der mit einer Steuereinrichtung 10 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 10 ist mit dem Drehantrieb 40 des Spulrevolvers 11 gekoppelt.

Die Spulspindel 14 ist in dem Spulrevolver 11 über das Lager 30 gelagert. Die Spulspindel 14 wird durch einen Spulspindelmotor 27 angetrieben, welcher beispielsweise als Synchroninotor ausgeführt ist. Der Spulspindelmo tor 27 ist fluchtend mit der Spindel 14 an dem Spulrevolver 11 befestigt. Der Spulspindelmotor 27 wird durch einen Umrichter 21 versorgt. Die Ansteuerung des Umrichters 21 geschieht durch die Steuereinrichtung 10, die mit einem Steuergerät 34 verbunden ist. Dem Steuergerät 34 werden die Signale eines Drehzahlsensors 35 aufgegeben. Der Drehzahlsensor 35 tastet die Drehzahl der Andrückwalze 5 ab. Durch das Steuergerät 34 und die Steuereinrichtung 10 wird der Umrichter 21 der Spulspindel 14 so gesteuert, daß die Drehzahl der Andrückwalze 5 und damit auch die Oberflächenge schwindigkeit der Spule 17 trotz wachsendem Spulendurchmesser konstant bleibt.

Die zweite Spulspindel 15 ist über ein Lager 29 im Spulrevolver 11 exzen trisch angeordnet und wird mittels eines Spulspindelmotors 28 angetrieben. Der Spulspindelmotor 28 wird über den Umrichter 33 angesteuert. Der Umrichter 33 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung 10 gekoppelt.

In der Wartestellung greift eine Gabel 38 derart in den Zwischenraum zwischen der Vollspule 21 und dem Spulrevolver 11, daß die Spulspindel 15 von der Aussparung der Gabel 38 umfaßt wird. Die Gabel 38 ist an einem Abschiebedorn 37 befestigt. Der Abschiebedorn 37 wird mittels eines An triebes 36 parallel zur Achse der Spulspindel 15 geradlinig bewegt. Der Antrieb 36 wird pneumatisch betätigt. Hierzu dient ein Ventil 39, das über ein Steuergerät 32 ansteuerbar ist, so daß eine Verbindung zwischen einer Druckluftquelle 41 und dem pneumatischen Antrieb 36 entsteht. Das Steuer gerät 32 ist mit der Steuereinrichtung 10 verbunden.

In Fig. 2 ist seitlich an der Aufspulvorrichtung eine Einrichtung zum Schutz der Vollspule 21 gezeigt. Hierbei weist die Einrichtung ein Schutzblech 31 auf. Das Schutzblech 31 ist an einer Halterung 42 verschiebbar angeordnet. Die Halterung 42 ist drehbar und schwenkbar an einer Schwenkachse 43 angebracht. Die Halterung 42 ist zudem mit einem Antrieb 44 gekoppelt.

Das Schutzblech 31 ist in Fig. 2 aus seiner Ruheposition zwischen die Voll spule 21 und die zu wickelnde neue Spule 17 verschwenkt. Das Schutzblech 31 überdeckt hierbei zumindest den Bereich, in dem das lose Fadenende auf der Vollspule 21 liegt. Durch den Antrieb 44 läßt sich die Halterung 42 derart verschwenken, so daß sich der Abstand zwischen dem Schutzblech 31 und der Vollspule 21 ändert. Damit besteht die Möglichkeit, das Fadenende möglichst nah an dem Umfang der Vollspule zu halten.

Das Prinzip zur Steuerung des Aufspulvorganges ist bereits aus der EP 0 374 536 bekannt, und es wird insoweit auf diese Druckschrift in dieser Beschreibung Bezug genommen. Hierbei wird während des Aufspulbetriebes der Spulrevolver 11 von dem über die Auslenkung der Andrückwalze 5 gesteuerten Drehantrieb 40 entsprechend dem während der Spulreise wach senden Durchmesser der Spule 17 im Aufspulbereich weitergedreht. Hierzu wird die Position der Andrückwalze 5 mittels dem Sensor 19 erfaßt und bei Abweichung von der Sollposition ein entsprechendes Signal der Steuereinrich tung 10 aufgegeben.

Nachdem nun die Vollspule auf einer der Spulspindeln gebildet ist, wird die Spulspindel mit der Vollspule aus der Betriebsstellung in Richtung einer Wartestellung mittels des Spulrevolvers 11 verschwenkt. Gleichzeitig bewegt sich die andere Spulspindel - in diesem Fall die Spulspindel 15 - mit der aufgespannten Leerhülse in dem Bereich der Betriebsstellung.

Die Fadenübergabe ist ebenfalls in der EP 0 374 536 beschrieben, und es wird insoweit auch an dieser Stelle Bezug auf dieser Druckschrift genom men. Hierzu wird der Faden zwischen der Vollspule 21 und der Leerhülse 16 zunächst durch ein Fadenführungselement in seiner Lage fixiert, so daß sich ein Abbindewulst auf der Vollspule 21 bildet. Gleichzeitig wird der Faden mittels eines zweiten Fadenführers aus der Changierung gehoben und in eine Position außerhalb des Changierhubes verfahren. Dadurch wird erreicht, daß der Faden über einen in der Leerhülse 16 eingebrachten Fangschlitz geführt wird. Sobald die Leerhülse 16 der zweiten Spulspindel 14 den Faden in dem Fangschlitz gefangen hat, reißt der Faden in dem Stück zwischen der Vollspule 21 und der Leerhülse 16. Nun beginnt die Spulreise der neuen Spule 17. Das lose Fadenende wird auf die Vollspule 21 aufgewickelt. Der Spindelmotor 28 der Spulspindel 15 mit der Vollspule 21 wird nun mittels des Frequenzumrichters 33 derart angesteuert, daß die Spulspindel 15 mit einer bestimmten Drehzahl während der Wartephase bis zum Abräumen angetrieben wird. Die Drehzahl der Spulspindel 15 liegt hierbei im Bereich von <100 U/min, bevorzugt jedoch <15 U/min. Damit wird das lose Fadenende auf dem Umfang der Vollspule gehalten. Ein Abwickeln des Fadenendes von der Vollspule 21 wird damit verhindert.

Aufgrund der relativ geringen Drehzahl sind die am Fadenende wirkenden Fliehkräfte klein, so daß in Verbindung mit den tangential zum Umfang gerichteten Kräften, welche durch Drehung der Vollspule und Luftreibung erzeugt werden, das Fadenende im wesentlichen am Umfang der Spule gehalten werden kann.

Nachdem ein Abräumgerät vor der Aufspulvorrichtung positioniert ist, erhält die Steuerinrichtung 10 den Befehl, die Vollspule 21 von der Spulspindel 15 freizugeben, so daß ein Abräumen der Vollspule 21 möglich ist und ein anschließendes Wiederaufstecken einer Leerhülse erfolgen kann. Um das Abräumen der Vollspule 21 einzuleiten, wird zunächst über die Steuerinrich tung 10 und den Umrichter 33 der Spindelmotor 28 angehalten. Sodann erhält das Steuergerät 32 den Befehl, die Abräumeinrichtung zu aktivieren.

Hierzu wird das Ventil 39 derart betätigt, daß eine Verbindung zwischen der Druckluftquelle 41 und dem pneumatischen Antrieb 36 freigegeben wird. Der Antrieb 36 verschiebt sodann den Abschiebedorn mit der Gabel 38 gegen die Leerhülse 18 bzw. die Vollspule 21. Die Vollspule 21 wird sodann auf der Spulspindel 15 axial verschoben und von einem Dorn einer Abräum einrichtung aufgenommen. Nachdem die Vollspule 21 von der Spulspindel 15 abgeschoben ist, fährt die Abschiebeeinrichtung in ihre Ausgangsposition zurück. Die Spulspindel 15 steht dann bereit, um eine neue Leerhülse aufzunehmen.

Die Ansteuerung des Spindelmotors 28 in der Wartestellung könnte auch durch das Steuergerät 32 erfolgen. Hierzu ist das Steuergerät 32 direkt mit dem Umrichter 33 des Spindelmotors 28 in der Wartestellung gekoppelt. Die Verbindung ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. In diesem Fall wird, nach dem die Steuereinrichtung 10 den Befehl "Abräumen" an das Steuergerät 32 weitergegeben hat, das Steuergerät 32 zunächst den Spindelmotor 28 ab bremsen und dann die Abschiebeeinrichtung mit der Gabel 38 aktivieren.

Zur Fixierung des losen Fadenendes auf dem Umfang der Vollspule ist es jedoch auch möglich, daß während die Vollspule 21 mit der Spulspindel 15 umläuft, eine Andrückeinrichtung auf den Umfang der Vollspule geschwenkt wird, die zum Fixieren des Fadenendes führt. Es ist jedoch auch möglich, daß bereits das in Fig. 2 gezeigte Schutzblech hierzu derart geformt ist, daß eine Fixierung des Fadenendes möglich wird.

Bezugszeichenliste

1

Faden

2

Kopffadenführer

3

Flügel

4

Leitlineal

5

Andrückwalze

6

Changierantrieb

7

Träger

8

Schwinge

9

Maschinengestell

10

Steuereinrichtung

11

Spulrevolver

12

Entlastungseinrichtung

13

Umrichter

14

Spulspindel

15

Spulspindel

16

Spulhülse

17

Spule

18

Spulhülse

19

Lagesensor

20

Lager

21

Vollspule

23

Drehsinn

24

Umrichter

25

Schwenkachse

26

Achse

27

Spulspindelmotor

28

Spulspindelmotor

29

Spindellagerung

30

Spindellagerung

31

Schutzblech

32

Steuergerät

33

Umrichter

34

Steuergerät

35

Drehzahlsensor

36

Antrieb

37

Abschiebedorn

38

Gabel

39

Ventil

40

Elektromotor

41

Druckluftquelle

42

Halterung

43

Schwenkachse

44

Antrieb

Claims

1. Verfahren zum Wechseln einer Vollspule gegen eine Leerhülse bei einer Aufspulvorrichtung für einen kontinuierlich zulaufenden Faden, bei welchem die Vollspule auf einer Spulspindel gespannt ist, bei welchem die Spulspindel nach einem Umlegen des Fadens von der Vollspule zu einer auf einer zweiten Spulspindel gespannten Leerhülse und nach einem Durchtrennen des Fadens zwischen der Vollspule und der Leerhülse in eine Wartestellung bewegt wird, wobei die zweite Spulspindel mit der Leerhülse zur Wicklung einer neuen Spule in eine Betriebsstellung bewegt wird, und bei welchem die Spulspindeln unabhängig voneinander angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollspule in der Wartestellung auf eine Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Spule in der Betriebsstellung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Vollspule durch eine Drehzahl der Spulspindel von <100 U/min, bevorzugt <15 U/min bestimmt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollspule unmittelbar vor dem Abräumen von der Spulspindel in einen Stillstand abgebremst wird, wobei der Antrieb der Spulspindel in der Wartestellung durch eine das Abräumen der Vollspule steuernde Steuereinrichtung angesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung durch einen die Vollspule aufnehmende Abräumeinrichtung angesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das lose Fadenende am Umfang der Vollspule durch eine auf dem Umfang der Vollspule anlegbare Andrückeinrichtung fixiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Umlegen des Fadens im Bereich des losen Fadenendes der Vollspule ein Schutzblech zwischen der Vollspule und der neuzuwickelnden Spule geschwenkt wird.