DE19913100A1

DE19913100A1 - Aufspulvorrichtung

Info

Publication number: DE19913100A1
Application number: DE19913100A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Mehnert; Eberhard Krause; Rainer Taubert
Original assignee: Barmag Spinnzwirn GmbH
Current assignee: STC Spinnzwirn GmbH
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 1999-10-07
Also published as: IT1311987B1; ATA38499A; ITMI990628A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines bandförmigen Gutes auf einer Hülse. Hierbei ist die Hülse auf einer auskragend drehbar gelagerten Spulspindel mittels zumindest eines am Umfang der Spulspindel angeordneten elastischen Spannmittels aufgespannt. Das Spannelement besteht aus mehreren gleichmäßig am Umfang der Spulspindel verteilt angebrachten bogenförmigen Federsegmenten und einem zwischen der Spulspindel und den Federsegmenten angeordneten Gummielement. Die Federsegmente und das Gummielement sind dabei in einer Nut am Umfang der Spindel angeordnet und ragen radial über den Durchmesser der Spulspindel hinaus, so daß die Hülse durch Aufschieben auf die Spulspindel zum Verformen der Federsegmente und des Gummielementes führt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines bandförmigen Gutes (Faden, Bändchen) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Aufwickeln eines bandförmigen Gutes, das bei spielsweise ein Faden oder ein Bändchen sein kann, wird das Gut auf einer Hülse zu einem Wickelpaket aufgewickelt. Die Hülse ist auf einer auskragend drehbar gelagerten Spulspindel aufgespannt. Zur Fixierung der Hülse ist zumindest ein Spannelement an der Spulspindel angebracht, das zu einem selbstständigen Verspannen der Hülse auf der Spulspindel führt. Das Spannelement ist elastisch ausgebildet, so daß die Haltekräfte durch Verformung des Spannelementes aufgebaut werden können.

Es ist bekannt, daß derartige Spannelemente durch Federn gebildet werden. Derartige Systeme besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, daß die Hülsen auf der Spulspindel relativ unrund gespannt werden. Hierbei können Unrundheiten von 0,5 bis 1 mm auftreten.

Aus der DE 31 34 294 ist dagegen eine selbstspannende Spulspindel einer Aufwickelvorrichtung bekannt, bei welcher ein auf der Spulspindel axial verschiebbarer Klemmring zum Spannen der Hülse eingesetzt wird. Das Verschieben des Klemmringes wird durch eine axial bewegliche Buchse bewirkt, die am Ende der Spulspindel angeordnet ist. Dieses Spannsystem ist jedoch nur zum Spannen einer einzigen Hülse geeignet. Zudem erfordert das Spannsystem einen sehr komplexen Aufbau der Spulspindel.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulvorrichtung zu schaffen, bei welcher mehrere Hülsen hintereinander auf einfache Weise zentrisch auf einer Spulspindel aufgespannt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verspannelement aus mehreren gleichmäßig am Umfang der Spulspindel verteilt angebrachten bogenförmigen Federsegmenten und einem zwischen der Spulspindel und den Federsegmenten angeordneten Gummielement besteht. Hierbei sind die Federsegmente axial ausgerichtet und liegen mit ihren Enden am Grund einer Nut am Umfang der Spulspindel. Der mittlere Teil des Federsegments ragt über den Durchmesser der Spulspindel hinaus. Das Gummielement ist am Umfang der Spulspindel innerhalb der Nut zwischen den Enden der Federsegmente derart angeordnet, daß beim Aufspannen der Hülse die Federsegmente und das Gummielement verformt werden.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Hülse durch Aufschieben auf die Spulspindel auf einfache Weise verspannt wird. Die Anordnung der bogenförmigen Federsegmente ermöglicht beim Aufschieben ein sicheres Gleiten der Hülse ohne Verkanten. Durch das zwischen den Federsegmenten und der Spulspindel angeordnete Gummielement wird die Lage der Hülse an der Spulspindel bestimmt.

Die Erfindung umfaßt hierbei Aufspulvorrichtungen mit einer oder mit mehreren Wickel stellen. Bei mehreren Wickel stellen werden für jede Wickelstelle eine Hülse auf der Spulspindel aufgespannt. Die Hülsen sind hintereinander angeordnet und können auf einfache Weise auf die Spulspindel aufgeschoben werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannelemente ist das Aufschieben und das Abziehen der Hülsen auf einfache Weise möglich. Die bogenförmigen Federsegmente können von beiden Richtungen her von der Hülse überstreift werden.

Die Federsegmente können einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Um möglichst hohe Haltekräfte auf die Hülse ausüben zu können, lassen sich die Hülsen auch jeweils mit zwei oder mehreren Spannelementen auf der Spulspindel fixieren.

Bei der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung werden dabei die Hülse bzw. das Hülsenpaket bis zu einem Anschlag auf der Spulspindel aufgeschoben.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Gummielement einen auf dem gesamten Umfang der Spulspindel gleichmäßigen Querschnitt auf. Bei nicht gespannter Hülse liegt hierbei das Gummielement mit Kontakt zwischen dem Nutgrund und dem Federsegment. Diese Ausführung besitzt den besonderen Vorteil, daß die Hülse zentrisch auf der Spulspindel aufgespannt ist und somit im wesentlichen keine Unrundheit beim Wickeln des bandförmigen Gutes aufweist.

Die Ausführung der Aufspulvorrichtung, bei welcher das Gummielement durch zumindest einen O-Ring gebildet wird, der in einer im Nutgrund eingebrachten Eindrehung angeordnet ist, besitzt den Vorteil, daß eine vorbestimmte Spannkraft zwischen der Spulspindel und der Hülse erzeugt wird und daß diese Spannkraft im wesentlichen reproduzierbar bei jeder neugespannten Hülse erzeugt wird.

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Federsegmente durch ein ausgebauchtes zylinderförmiges Federblech gebildet, das mehrere Längsschlitze aufweist. Diese sogenannten Korbfedern ermöglichen eine Vielzahl von gleichmäßig am Umfang verteilten Spannstellen zwischen der Hülse und der Spulspindel. Damit wird eine gleichmäßige Flächenbelastung auf der Hülse erzeugt.

Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung, bei welcher dem Verspannelement ein Rollring zugeordnet ist, ist besonders vorteilhaft, um eine Hülse an einen Anschlag auf der Spulspindel axial zu fixieren. Damit wird eine sichere Hülsenendlage auf der Spulspindel erreicht.

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

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Aufspulvorrichtung mit einer Wickelstelle;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Spulspindel der Aufspulvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spulspindel einer Aufspulvorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung gezeigt. Bei dieser Aufspulvorrichtung wird als bandförmiges Gut ein Faden 11 zu einer Spule 14 aufgewickelt. Hierzu weist die Aufspulvorrichtung einen Fadenführer 10 auf, der einer Changiereinrichtung 12 vorgeschaltet ist. Bei der Changiereinrichtung 12 kann es sich beispielsweise um eine Kehrgewindewellenchangierung handeln, bei welcher ein Changierfädenführer 17 durch eine Nut in der Kehrgewindewelle entlang einer Geradführung 18 hin- und hergeführt wird. Die Changiervorrichtung wird durch den Changierantrieb 15 angetrieben.

In Fadenlaufrichtung unterhalb der Changiereinrichtung 12 ist eine Andrückwalze 13 auskragend am Maschinengestell gelagert. Die Andrückwalze 13 liegt am Umfang der Spule 14 an. Die Spule 14 wird auf einer Hülse 5 gewickelt. Die Hülse 5 ist auf einer Spulspindel 1 aufgespannt. Die Spulspindel 1 ist hierbei auskragend mit ihrem Lagerende 24 in dem Maschinengestell 7 über die Lager 23 gelagert. Das Lagerende 24 ist mit einem Spindelantrieb 16 gekoppelt. Der Spindelantrieb 16 treibt die Spulspindel derart an, daß die Spule eine konstante Umfangsgeschwindigkeit aufweist. Hierzu könnte beispielsweise dem Fadenführer 10 eine Tänzerarmregelung vorgeschaltet sein, bei welcher der Spindelantrieb in Abhängigkeit von einem Fadendurchhang geregelt wird.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Aufspulvorrichtung wird die Hülse 5 vor Beginn der Aufwicklung auf die Spulspindel 1 aufgeschoben und über selbstspannende Spannelemente gehalten. Sodann wird der Faden 11, der vom Kopffadenführer 10 über die Changiereinrichtung 12 auf die Andrückwalze 13 aufläuft, und nach Teilumschlingung der Andrückwalze 13 auf die Hülse 5 bzw. auf die Spule 14 abgelegt. Der Faden 11 wird hierbei mit einer Geschwindigkeit von maximal 1.000 m/min aufgewickelt. Nachdem die Spule 14 ihren Enddurchmesser erreicht hat, wird der Wickelvorgang beendet, und die Hülse 5 kann von der Spulspindel 1 abgezogen werden.

In Fig. 2 ist schematisch ein Querschnitt der Spulspindel 1 der Aufspulvorrichtung aus Fig. 1 gezeigt. Die Spulspindel 1 ist mit dem Lagerende 24 über die Lager 23 in dem Maschinengestell 7 gelagert. Der auskragende Teil der Spulspindel 1 dient zur Aufnahme einer Hülse 5. Hierbei ist der Innendurchmesser der Hülse 5 größer als der Außendurchmesser der Spulspindel 1, so daß im aufgespannten Zustand ein Ringspalt 25 zwischen der Hülse 5 und der Spulspindel 1 entsteht. Auf dem Umfang der Spulspindel 1 ist ein Spannelement 20 angeordnet. Hierzu ist eine Nut 6 am freien Ende im Umfang der Spulspindel 1 eingebracht, die bei aufgespannter Hülse 5 von der Hülse 5 überdeckt wird. In der Nut 6 sind mehrere Federsegmente 4 angeordnet. Die Federsegmente 4 sind gleichmäßig am Umfang der Spulspindel 1 verteilt. In Fig. 2 sind die Federsegmente 4.1 und 4.2 dargestellt. Die Federsegmente 4 werden vorzugsweise durch eine sogenannte Korbfeder gebildet. Bei der Korbfeder handelt es sich um ein dünnes, längsgeschlitztes Federblech, das zylindrisch gerollt und tonnenförmig ausgebaucht ist. Diese Korbfeder wird in die Nut 6 der Spulspindel 1 eingeklipst.

Die Federsegmente können jedoch auch durch einzelne Blechstreifen gebildet werden, die im Querschnitt rund oder eckig ausgeführt sind. Hierbei müssen zumindest drei Streifen gleichmäßig am Umfang verteilt sein.

Die Federsegmente 4 sind axial ausgerichtet und derart gekrümmt, daß die Enden der Federsegmente 4 am Grund der Nut 6 anliegen. Der mittlere Bereich der Federsegmente 4 ragt in radialer Richtung über den Durchmesser der Spulspindel 1 hervor. Um auf der Hülse 5 eine Haltekraft ausüben zu können, ist der maximale Durchmesser der Umhüllenden der Federsegmente 4 größer als der Innendurchmesser der Hülse 5.

Im mittleren Bereich der Nut 6 ist im Nutgrund eine Eindrehung 2 eingebracht. In der Eindrehung 2 ist ein Gummielement 3 in Form eines O-Ringes eingelegt. Der O-Ring wird von den Federsegmenten 4 überdeckt, wobei die Unterseite der Federsegmente 4 in Kontakt mit dem O-Ring 3 sind.

Wird nun die Hülse 5 am freien Ende der Spulspindel aufgeschoben, führt der kleinere Innendurchmesser der Hülse 5 dazu, daß die Federsegmente 4 und der O-Ring 3 im wesentlichen in radiale Richtung verspannt werden. Die Haltekraft wirkt jeweils in den Kontaktstellen zwischen der Hülseninnenwand und den Federsegmenten 4. Bei dieser Ausführung wird die wesentliche Haltekraft durch den Gummiring 3 erzeugt. Die Hülse 5 wird nun bis zu einem Anschlag 19 auf die Spulspindel 1 aufgeschoben. Der Anschlag 19 ist als Absatz in der Spulspindel 1 ausgebildet. Unmittelbar vor dem Absatz 19 ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Spulspindel zusätzlich ein Rollring 8 am Umfang der Spulspindel 1 angeordnet. Der Rollring 8 ist axial beweglich, wobei beim Aufschieben der Hülse 5 der Rollring 8 aus einer Ruhestellung 21 entlang einer Rollkontur 9 in eine Spannstellung 22 verschoben wird. In der Spannstellung 22 liegt der Rollring 8 auf einem größeren Außendurchmesser am Umfang der Spulspindel 1 an als in der Ruhestellung 21. Der Rollring 8 ist ebenfalls elastisch, so daß ein zusätzliches Verspannen der Hülse 5 am Hülsenende erfolgt. Der Rollring 8 hat den Vorteil, daß die Hülse 5 beim Aufschieben kraftvoll gegen den Anschlag 19 gezogen wird. Daher wird diese Kombination aus einem Spannelement 20 und einem Rollring 8 vorzugsweise beim Spannen einer Hülse eingesetzt.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spulspindel gezeigt, die zu einer Aufspulvorrichtung mit zwei Wickelstellen gehört. Die Anordnung der Spulspindel 1 im Maschinengestell 7 ist identisch zu der Anordnung aus Fig. 1 und Fig. 2. Somit wird zu der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen.

Auf der Spulspindel 1 sind zwei Hülsen 5.1 und 5.2 hintereinanderliegend aufgespannt. Die Hülse 5.1 ist über die Spannelemente 20.3 und 20.4 fixiert. In axialer Richtung liegt die Hülse 5.1 an dem Anschlag 19 der Spulspindel 1 an. Die Hülse 5.2 liegt unmittelbar an der Stirnseite der ersten Hülse 5.1 an. Die zweite Hülse 5.2 wird über die Spannelemente 20.1 und 20.2 gespannt. Die Spannelemente 20.1 bis 20.4 sind jeweils in eine Nut am Umfang der Spulspindel 1 angeordnet. Die Nuten sind mit 6.1 bis 6.4 bezeichnet. Da die Spannelemente im Aufbau identisch zu dem Spannelement der Spulspindel aus Fig. 2 sind, wird an dieser Stelle auf die Beschreibung zu Fig. 2 Bezug genommen.

Bei den in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Spannelementen ist jeweils ein O-Ring zwischen den Federsegmenten und der Spulspindel angeordnet. Zur Erhöhung der Spannkräfte können jedoch auch mehrere O-Ringe vorgesehen sein. Die Höhe der Spannkräfte läßt sich auch durch die Größe der O-Ring-Querschnitte beeinflussen. So besteht die Möglichkeit, den O-Ring-Querschnitt derart zu wählen, daß im ungespannten Zustand zunächst kein Kontakt zwischen den Federsegmenten und dem O-Ring besteht.

Bezugszeichenliste

1

Spulspindel

2

Eindrehung

3

Gummielement/O-Ring

4

Federsegment

5

Hülse

6

Nut

7

Maschinengestell

8

Rollring

9

Rollkontur

10

Fadenführer

11

Faden

12

Changiervorrichtung

13

Andrückwalze

14

Spule

15

Changierantrieb

16

Spindelantrieb

17

Changierfadenführer

18

Geradführung

19

Anschlag

20

Spannelement

21

Ruhestellung

22

Spannstellung

23

Lager

24

Lagerende

25

Ringspalt

Claims

1. Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines bandförmigen Gutes (11) (Faden, Bändchen) auf einer Hülse (5) mit einer auskragend drehbar gelagerten Spulspindel (1) zur Aufnahme der Hülse (5) und mit zumindest einem am Umfang der Spulspindel (11) angeordnetes elastisches Spannelement (20), welches zum Spannen der Hülse (5) im wesentlichen in radialer Richtung verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (20) aus mehreren gleichmäßig am Umfang der Spulspindel (1) verteilt angebrachten bogenförmigen Federsegmenten (4) und einem zwischen der Spulspindel (1) und den Federsegmenten (4) angeordneten Gummielement (3) besteht, daß die Federsegmente (4) axial ausgerichtet sind und mit ihren Enden am Grund einer Nut (6) der Spulspindel (1) anliegen, wobei jeweils ein mittlerer Teil des Federsegmentes (4) über den Durchmesser der Spulspindel (1) radial hinausragt und daß das Gummielement (3) am Umfang der Spulspindel (1) innerhalb der Nut (6) zwischen den Enden der Federsegmente (4) derart angeordnet ist, daß beim Aufspannen der Hülse (5) die Federsegmente (4) und das Gummielement (3) verformt sind.

2. Aufspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummielement (3) einen auf dem gesamten Umfang der Spulspindel (1) gleichmäßigen Querschnitt aufweist, welcher den Abstand zwischen dem Grund der Nut (6) und den Federsegmenten (4) bei nicht gespannter Hülse (5) vollständig ausfüllt.

3. Aufspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummielement durch zumindest einen O-Ring (3) gebildet wird, welcher in einer im Grund der Nut (6) eingebrachten Eindrehung (2) angeordnet ist.

4. Aufspulvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Federsegmente (4) durch ein ausgebauchtes zylinderförmiges Federblech (Korbfeder) gebildet werden, welches mehrere Längsschlitze aufweist.

5. Aufspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verspannelement (20) ein Rollring (8) zugeordnet ist, welcher beim Aufschieben der Hülse (5) auf einer Rollkontur (9) am Umfang der Spulspindel (1) aus einer Ruhestellung (21) in eine Spannstellung (22) verschoben wird, wobei die Rollkontur (9) von der Ruhestellung (21) zur Spannstellung (22) radial ansteigend ausgeführt ist.