DE2048416C3 - Steuerbare Aufwickelvorrichtung für einen Endlosfaden mit einer Einrichtung zum Spulenwechsel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine steuerbare Aufwickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits eine Aufwickelvorrichtung bekannt (US-PS 30 01 732), bei welcher einem parallelgeführen, senkrecht zur Achse einer Treibwalze verschiebbaren Schlitten ein dreh- und arretierbarer Arm vorgesehen ist, auf welchem zwei Hülsenspanndorne zur Aufnahme von Spulenhülsen sowie zum abwechselungsweisen Anlegen dieser Spulenhülsen an die Treibwalze vorgesehen sind. Der Spulenwechsel geschieht dabei folgendermaßen: Der dreh- und parallelverschiebbar gelagerte Arm wird von Hand gedreht und parallel verschoben, bis die volle Spule und die Hülse gleichzeitig an der Treibwalze anliegen. Auf diese Weise wird die Hülse auf die Betriebsumfangsgeschwindigkeit gebracht. Für die Übergabe des Endlosfadens an die nun an der Treibwalze anliegende Hülse wird die volle Spule durch das Weiterdrehen des Arms von der Treibwalze abgehoben und anschließend gebremst, so daß zwischen der an der Treibwalze anliegenden Hülse und der gebremsten vollen Spule eine lose Fadenschleife entsteht, welche durch die Hülse mittels der zwischen Hülse und Endlosfaden herrschenden Adhäsion aufgenommen wird. Der zur vollen Spule verlaufende Endlosfaden wird schließlich abgerissen.

Die Nachteile einer solchen Vorrichtung bestehen einerseits darin, daß durch den manuellen Spulenwechsel die Anpreßkraft während des Wechsels ungleichmäßig ist, denn sie ist von der Geschicklichkeit und dem to Gutdünken der Bedienungsperson abhängig. Dies hat zur Folge, daß bei gleichzeitiger Auflage der vollen Spule und der Hülse die Fadenspannung derart reduziert wird, daß die während dieser Zeit aufgewundenen Lagen nicht genügend satt auf den darunterliegenden Fadenlagen aufliegen. Hierdurch besteht die Gefahr, daß anschließend, z. B. beim Transport usw. der Spule, die unter verminderter Spannung aufgewundenen Fadenlagen auf ihrer Unterlage gleiten und sich dadurch gegenseitig beschädigen. Hierdurch können unerwünschte Abiallwindungen entstehen. Andererseits hat der manuelle Wechsel den Nachteil, daß er nicht zuverlässig unmittelbar nach der akustischen und optischen Anzeige durch das Bedienungspersonal durchgerührt werden kann, so daß unerwünschte Unterschiede im Spulengewicht entstehen. Schließlich stellt der manuelle Spulenwechsel für das Bedienungspersonal eine zusätzliche Arbeit und Unfallgefahr dar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die genannten Nachteile zu überwinden und eine Aufwikkelvorrichtung zu schaffen, die eine Steuerung der auf die Spule bzw. Hülse während des Spulenwechsels wirkende Anpreßkraft bewirkt, um beim Spulenwechsel die Fadenspannung praktisch konstant zu halten.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung besteht darin, daß einmal durch die verschiebbare Lagerung des Revolverkopfes Schwingungen, die durch ein Unrundlaufen einer auf der Treibwalze aufliegenden Spule auftreten könnten, unterdrückt werden, während durch die feste Positionierung des an sich drehbar gelagerten Armes während des gesamten Aufwickelvorgangs gewährleistet ist, daß die Spule während dieser Zeit mit einer konstanten Anpreßkraft gegen die Treibwalze gedrückt werden kann. Dadurch, daß die Ansteuerung der einzelnen Elemente, wie Schubantriebverriegelung und Drehantrieb in Abhängigkeit von der Drehstellung des Revolverkopfes erfolgt, ist außerdem für eine besonders einfache und so betriebssichere Steuerung des gesamten Bewegungsablaufes Sorge getragen.

Durch die Ausschaltung jedes Eingriffs von Hand mit all seinen Zufälligkeiten wird die Auflagekraft der vollen Spule während des Spulenwechselvorgangs bis zu deren Abheben von der Treibwalze genau auf den Bewegungsablauf des Spulenwechselvorgangs abgestimmt und genau definierbar eingestellt, so daß sich für alle vollen Spulen eine gleichmäßige Festigkeit des Wicklungskörpers ergibt

Insbesondere ist es möglich, die Auflagekraft während des Wechselvorgangs gleichmäßig aufrechtzuerhalten. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß die Drehbewegung des die Spule und die Hülse tragenden Armes nur über einen Teilbereich mit Hilfe der Anpreßkraft bewirkt wird, daß aber im kritischen Augenblick des Spulenwechsels, der das Abheben der vollen Spule und das Positionieren der Hülse in Fadenfang- und Aufwickelstellung umfaßt die Drehbe-

wegung mit Hilfe eines zusätzlichen, auf den Arm wirkenden Drehantriebs erfolgt Hierdurch wird die Betriebssicherheit des Spulenwechselvorgangs und damit die Gleichmäßigkeit der Wicklung der vollen Spule bis zum Augenblick der Fadenübergab? gewährleistet

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 einen Aufriß der Spulenwechselvorrichtung in normaler Aufwindstellung,

Fig.2 einen Grundriß, teilweise aufgeschnitten, unmittelbar vor der Fadenübergabe, is

Fig.3 eine schematische Darstellung der Spulen in Fadenabtrennstellung,

Fig.4 ein pneumatisches Schaltschema, Fig.5 ein elektrisches Schaltschema.

Ein in horizontalen parallelen gestellfesten Schienen 1 und 2 (Fig. 1) mittels Rollenlagern 3 verschiebbarer Schlitten 4 trägt eine Welle 5 (Fig.2) die über ein Zahnrad 6 durch eine damit im Eingriff stehende Zahnstange 7 im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden kann. Im Uhrzeigersinn angetrieben läuft das Zahnrad 6 wegen einer Freiluftkupplung 8 (F i g. 2) ohne Übertragung der Drehbewegung um. Fest mit der Welle 5 ist ein Revolverkopf 9 verbunden. Mit dem Revolverkopf 9 steht zudem ein Arretierbolzen 10 im Eingriff, der von einem Zylinder 11 zur Freigabe der Drehbewegung des Revolverkopfes 9 zurückgezogen werden kann. Die Zahnstange 7 selbst ist die Fortsetzung einer Kolbenstange 12, die durch einen im Schlitten 4 untergebrachten Druckzylinder 13 auf und ab bewegt werden kann. Das Ganze bildet die Drehvorrichtung für den Revolverkopf 9. Ebenfalls fest mit der Welle 5 verbunden ist ein Arm 14, der bei Drehung einen im Schlitten 4 schwenkbar angeordneten, passend geformten Dämpfungshebel 15 gegen den Widerstand eines Kolbens 16, der in einem ölgefüllten Zylinder 17 verschiebbar ist progressiv nach außen drückt Dadurch wird der Revolverkopf 9 bei Betätigung des Druckzylinders 13 gebremst d. h. der Revolverkopf 9 ist mittelbar mit einer Dämpfungsvorrichtung verbunden, die abhängig von der Stellung des Revolverkopfes 9 einem zu schnellen Drehen des Revolverkopfes 9 Einhalt gebietet An den Enden des Revolverkopfes 9 sitzen Hülsenspanndorne 18 und 19 (F i g. 2) für die Hülsen 20, 20*, auf die der Endlosfaden aufgewunden wird. Die Hülsenspanndorne 18 und 19 sind pneumatisch lös- und bremsbar und besitzen in gelöster Stellung einen am freien Ende vorstoßenden Kolben 22 (F i g. 2). Solche Mittel sind an sich bekannt so daß eine weitere Beschreibung erübrigt Der Kolben 22 dient zur Betätigung eines Endschalters 23, der den Spulen- und Hülsenaustauschmechanismus in Gang setzt Die Hülsenspanndorne 18, 19 sind zudem zwischen einer Aufspulstellung und einer Fadenübergabestellung verschiebbar in je einer Gleitsitzbohrung 24 des Revolverkopfes gelagert Die Verschiebung erfolgt durch eine am Schlitten 4 in einer bestimmten Stellung festklemmbare ringförmige Kulisse 25, in deren Nuten 26 passende Fortsätze 27 eingreifen. Beim Drehen der Welle 5 ergibt sich somit eine bestimmte Axialverschiebung der Hülsenspanndorne 18 und 19. Der Schlitten 4 wird entlang der Schienen 1 und 2 ebenfalls durch einen als Zylinderkolbenkombination ausgebildeten Schubantrieb verschoben. Der Zylinder 28 ist in einen pneumatischen Arbeitszylinder 28' und einen ölgefüllten Dämpfungszylinder 29 unterteilt, wobei der Arbeitszylinder 28' über Leitungen 30 und 31 bedient wird. Auf der Kolbenstange 32 sitzt im ölgefüllten Dämpfungszylinder 29 eine Scheibe 33, die durch Ventile (nicht gezeigt) nur in beschränktem Umfang öl passieren läßt und damit die Bewegung der Kolbenstange 32 dämpft Diese Ventile sind zudem so gewählt, daß in Wegfahrrichtung des Schlittens 4 von der Treibwalze 34 mehr Oldurchlaß gestattet wird, so daß das Wegfahren schneller als das Hinfahren erfolgt Der Dämpfungszylinder 29 dient ferner noch dazu, die durch die Pneumatik erzeugten, fast schlagartigen Bewegungen der Kolbenstangen 32 zu verlangsamen, andererseits aber auch Schwingungen, die durch Unrundlaufen der an der Treibwalze 34 angelegten Spule 21 entstehen, zu unterdrücken. Die zu bewickelnde Spule 21 wird durch den durch die Kolbenstange 32 nach rechts gezogenen Schlitten 4 auf der Treibwalze 34 mit einer bestimmten Anpreßkraft zur Anlage gebracht Des weiteren besitzt die Aufwickelvorrichtung eine Changierung 35, die einen Fadenführer 36 über einen Hub H längs der Treibwalze 34 horizontal hin- und herbewegt Die Antriebsmittel für die Changierung 35 und die Treibwalze 34 sind konventioneller Art so daß sie nicht näher gezeigt oder beschrieben sind. Erwähnenswert ist daß die Treibwalze 34 einen etwa 1 bis 3% größeren Durchmesser aufweisenden Mitnehmerrand 37 zum Auflegen und Beschleunigen der Hülse 20' über die Reibgeschwindigkeit der Fadenauflagefläche 34' hinaus besitzt wenn die Hülse sich in ausgefahrener Fadenübergabestellung befindet Im konvergierenden Raum zwischen der Treibwalze 34 und der Changierung 35 ist ferner ein mit einer seitlich angeordneten Kerbe 38 (Fig.2) versehener, scheuerfester Stab 39 fest angebracht, wobei die Kerbe 38 innerhalb des Changierhubbereichs H liegt

Im gleichen Raum ist über dem Stab 39 ein weiterer Stab 40 (Fig. 1) schwenkbar angeordnet der gute Fadengleiteigenschaften aufweist und mittels einer Zylinderkolbeneinheit 41 aus einer Ruhestellung in eine Ausschwenkstellung = Fadenübergabestellung (strichpunktiert gezeigt) gefahren wird. Auf der Welle 5 sind ferner noch Kurvenscheiben 42 bis 46 aufgesetzt, die je einen Endschalter 47 bis 51 betätigen, welche zur Steuerung der Funktionen der einzelnen Elemente beim Spulenwechsel dienen.

An Hand der in den Fig.4 und 5 dargestellten elektropneumatischen Steuerung wird deren Aufbau und die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Aufwickelvorrichtung näher erläutert:

Hierbei ist grundsätzlich festzuhalten, daß die in F i g. 4 eingezeichneten und in der Regel mit Bezugszeichen versehenen Verbindungslinien zwischen den einzelnen pneumatischen Elementen pneumatische Verbindungen darstellen und die in Fig.5 ohne Bezugszeichen mit ausgezogenen oder strichlierten Linien eingezeichneten Verbindungen elektrische Verbindungen der jeweils genannten elektrisch betätigbaren Elemente darstellen.

A. Normalbetrieb

Der von einem Streckwerk (nicht gezeigt) gelieferte Endlosfaden 52 (F i g. 1), der sowohl ein Einzelfaden als auch ein aus Einzelfäden bestehendes Bündel sein kann, wird mit hoher, um ca. 3000 m pro Minute liegender Geschwindigkeit geliefert wobei der Endlosfaden nach

Changieren mit dem Fadenführer 36 auf die Treibwalze 34 und dann auf die Spule 21 gelangt. Während des Aufwickeins vergrößert sich der Durchmesser der Spule bis auf einen maximalen Durchmesser, der dem gewünschten Spulengewicht entspricht Dadurch verschiebt sich der arretierte Revolverkopf 9 mit dem Schlitten 4 parallel in die in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete Lage gegen die von der Kolbenstange 32 übertragene Anpreßkraft.

B. Spulenwechsel

Zum Wechseln der Spulen wird, wie folgt, verfahren: Beim Erreichen des gewünschten Spulengewichtes wird sin Schalter 53 entweder von Hand oder automatisch, in Abhängigkeit einer Größe, wie z. B. Spulengröße, geschlossen, was zur Folge hat, daß ein Ventil 54 auf einen höheren Druck umgeschaltet und damit über eine Leitung 55 und ein Ventil 56 der Arretierbolzen 10 im Zylinder 11 zurückgezogen wird. Der Revolverkopf 9 ist somit zur Drehung freigegeben. Gleichzeitig wird über die Leitung 31 der Druck im Zylinder 28 auf einen Druck /V erhöht, wodurch der Schlitten 4 unter Abrollen der vollen Spule 21 und Drehen der Welle 5 nach rechts bewegt wird. Die erhöhte, durch die Kolbenstange 32 übertragene Kraft dient dazu, einmal das anzuhebende Spulengewicht zu kompensieren, andererseits die durch den Arm 14 und den Dämpfungshebel 15 aufgezwungene Bremsung zu überwinden. Diese Bremsung dient dazu, den Bewegungsablauf kontrolliert vollziehen zu lassen, was durch Schaltung des Hebels 15 und durch passende Wahl des Dämpfungszylinders 17 in der Hand hat Auch wird auf diese Weise die für die Spule 21 erforderliche Anpreßkraft auf der Treibwalze 34 beibehalten, gleichzeitig aber eine zu schnelle Drehbewegung des Revolverkopfes 9 verhindert Die Drehung des Revolverkopfes 9 setzt sich sodann fort, bis auch die Hülse 20', deren Hülsenspanndorn 18 inzwischen durch die Kulisse 25 axial nach außen verschoben wurde, auf dem Mitnehmerrand 37 der Treibwalze 34 zur Auflage kommt In diesem Moment liegen Spule 21 und Hülse 20' gleichzeitig an der Treibwalze 34 an, und die Bremswirkung der Dämpfvorrichtung 15, 16, 17 fällt weg, weil der Revolverkopf 9 sich nicht mehr dreht Die Hülse 20' wird auf eine Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt, die jene der Treibwalze um 1 bis 3% übersteigt, da der Mitnehmerrand-Durchmesser 37 entsprechend größer gewählt ist Die zuvor erhöhte, auf den Schlitten 4 wirkende Anpreßkraft erweist sich nun auch insofern als nützlich, als nun die volle Spule und die Hülse an der Treibwalze 34 zur Anlage gekommen sind und die Anlagekraft jeder Spule der normalen Betriebs-Anlagekraft entsprechen muß, da die volle Spule 2Ϊ den Alifwindvorgang noch fortgesetzt und keine Veränderung der Dichte der letzten aufgebrachten Lagen auftreten soll Gleichzeitig mit dein Betätigen des Schalters 53 beginnt ein Zeitrelais 57 zu laufen derart, daß erst nach Anlage und Beschleunigen der Hülse 2(y an der !reibwalze 34 ein Ventil 58 umgeschaltet -wird. DJe Leitung 59 und der Druckzylinder 13 erhalten dann DracTcmediuin unter dem Druck P₂, und die Kolbenstange 12 und die Zahnstange 7 beginnen sich anzuheben und erteilen dein Revolverkopf 9 erneut eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn, "wodurch die Hülse 20' auf der Treibwalze 34 nach oben abrollt und die volle Spule 21 sich abhebt Die Drehbewegung aus der in F i g. 3 angedeuteten Doppelauflagestellung (ausgezogen) heraus in die strichpunktierte Lage wird unterstützt durch Umschalten der von der Kolbenstange 32 übertragenen Anpreßkraft indem ein Druckwächter 60 nach Erreichen des Druckes Pi in Zylinder 13 ein Ventil 61 umsteuert und Leitung 30 die Scheibe 33 in umgekehrter Richtung verschiebt Die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 32 bleibt durch passende Dimensionierung der Druckzylinder 13 und 28 immer derart daß ein Abheben der aufgelegten Hülse 20' unterbleibt. Liegt das Zentrum der Hülse 20' in der Verbindungsebene zwischen den Zentren der Welle 5

is und Treibwalze 34 (strichpunktierte Stellung in F i g. 3), so schaltet die Kurvenscheibe 43 den Endschalter SO und damit das Ventil 61 wieder zurück in die in Fig.4 gezeichnete Stellung (Ruhelage), wodurch die auf den Schlitten 4 wirkende Anpreßkraft der Kolbenstange 32 wieder nach rechts gerichtet wird. Die in Fig.5 gezeichnete Lage der Kurvenscheiben 42 bis 46 entspricht der Lage des Revolverkopfes 9 beim Auflegen der Hülse 20' auf die Treibwalze 34 (vergleiche Fig.3). Etwas nach der Betätigung des Schalters 50 wird der Schalter 47 geschlossen, wodurch das Ventil 81 umgestellt und damit die Zylinderkolbeneinheit 41 mittels der Leitungen 82 respektive 83 mit Druck beaufschlagt wird. Dadurch wird die Fadenchangierung aufgehoben, d.h. der Endlosfaden 52 wird durch Auslenken des Stabes 40 in die Kerbe 38 des Stabes 39 eingelegt (vgl. strichpunktierter Fadenlauf, Fi g. 1).

Nach der nicht näher beschriebenen Fadenübergabe an die Hülse 20' und Beginn des Aufwindes mit normalem Hub muß der Anlagedruck an der Treibwalze 34 dem Normalanpreßdruck entsprechen, d.h. der Zylinder 28 muß wieder Druckluft mit einem Druck p\ erhalten. Hierzu wird kurz vor oder mit Beendigung der Drehung des Revolverkopfes 9 der Schalter 48 durch die Kurvenscheibe 45 betätigt und das Ventil 54 wieder in die in F i g. 4 gezeigte Lage umgesteuert Dadurch erhält auch das Drosselventil 56 reduzierten Druck p\, d. h. es sperrt die Zufuhr zum Zylinder 11 und bringt den Arretierbolzen 10 zum Ausfahren, woduch der Revolverkopf 9 wieder arretiert wird. Damit ist die Betriebsstellung wieder erreicht Kurz vor dem Erreichen der Betriebsstellung schaltet noch der Schalter 51 der Kuvenscheibe 42 das Ventil 58 wieder zurück, worauf die Druckluftzufuhr fiber die Leitung 64 zum Druckzylinder 13 unterbrochen und die Zahnstange 7 gestoppt wird. Der Schalter 49 wird durch die Kurvenscheibe 44 betätigt zum Zeitpunkt, in dem das Ventil 58 umgestellt ist, und ein Ventil €2 wird umgesteuert, d.h. es erhalten Leitung 63 und die Leitungen 64 und 65 Druckluft mit Druck p*

Dies bewirkt einerseits die Rückkehr der Zahnstange 7 in die Ausgangsstellung, andererseits aber über die Leitung 65 die Aufladung eines Raumes 66 (Fig. 2) mit j Druck, wodurch in Betriebsstellung des Revolverkopfes 9 derjenige Dorn, der die volle Spule 21 trägt, durch einen Durchlaß 67 die pneumatischen Brems- und Hülselösemittel (nicht gezeigt) im Innern des Doms betätigt Durch das Lösen der Hülsenspannvorrichtung wird der Kolben 22 ausgefahren und der Endschalter 23 betätigt, der das Lösen der vollen Spule vom Spanndorn 19 in Gang setzt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steuerbare Aufwickelvorrichtung für einen Endlosfaden mit einer Einrichtung zum Spulenwechsel, bei der auf einem senkrecht zur Achse einer Treibwalze verschiebbaren Schlitten ein Revolverkopf gelagert ist, an dein zwei Hülsenspanndorne angeordnet sind, die abwechslungsweise an die Treibwalze anpreßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) durch einen in beide Richtungen steuerbaren Schubantrieb (28,32) verschiebbar und der Revolverkopf (9) mittels einer bei voller Spule auslösbaren Verriegelung (10, 11) gegen freie Drehung festlegbar ist und daß mit der Welle (S) des Revolverkopfes (9) eine Steuervorrichtung (42 bis 51) in Verbindung steht, die in Abhängigkeit von der Drehsiellung des in seiner Drehbewegung bremsbaren Revolverkopfes (9) den Schubantrieb (28, 32) sowie einen zusätzlichen Drehantrieb (7,12,13) steuert

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung auf der Welle (5) des Revolverkopfes (9) eine Anzahl Kurvenscheiben (42 bis 46) und fest angeordnete, von diesen betätigbare Endschalter (47 bis 51) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) mit einer Dämpfung (29,33) in Verbindung steht

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb einen eine Zahnstange (7) bewegenden Druckzylinder (13) umfaßt, daß diese Zahnstange mit einem auf der Welle (5) befindlichen Zahnrad (6) im Eingriff steht, welches mit einem Freilauf (8) zur Rückstellung in die Ausgangslage bei stillstehendem Revolverkopf (9) ausgestattet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abbremsung der Drehbewegung des Revolverkopfes (9) ein schwenkbarer, an einem Ende mit einer Dämpfungseinheit (16,17) verbundener Dämpfungshebel (15) vorgesehen ist, der mit einem am Revolverkopf (9) drehfest angeordneten Arm (14) zusammenwirkt