DE2110367A1

DE2110367A1 - Spulvorrichtung mit Treibwalzenantrieb zum Aufwickeln endloser Faeden

Info

Publication number: DE2110367A1
Application number: DE19712110367
Authority: DE
Inventors: Hans-Jochen Busch; Erich Dr-Ing Lenk; Heinz Dipl-Ing Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1972-11-02
Also published as: DE2110367B2; CS182219B2; CH523843A; US3825206A; FR2127550A5; BR7108556D0; NL7115531A; GB1366332A

Description

Spulvorrichtung mit Treibwalzenantrieb . zum Aufwickeln endloser Fäden

B a r m a g

Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft

Wuppertal

Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung mit Treibwalzenantrieb zum Aufwickeln endloser Fäden auf einer mittels Spannfutters festgehaltenen Spulenhülse, mit einer axial im Spannfutter gelagerten Druckstange zum Lösen des Spannfutters und einem elektrischen oder druckmittelbetätigten Antriebsmotor zum Anwerfen der Leerspule bzw. Aufbringen eines zusätzlichen Antriebsmoments in die Spannfutterwelle.

Derartige Spulvorrichtungen sind in verschiedener Ausführungeform bekannt geworden. Sie gehen alle von der Aufgabe aus, den Spulenwechselvorgang möglichst zu verkürzen und außerdem zu verhindern, daß beim Spulenwechsel, das heißt beim Abziehen der vollen und Aufstecken einer leeren Spulenhülse, der AufwiekelVorgang an sich möglichst nicht unterbrochen werden soll. Hierzu dienen Spulenwechsel vorrichtungen mit im allgemeinen mindestens zwei Spulenhaltern, die so verschwenkbar sind, daß jeweils einer der Spulenhalter mit aufgeschobener Spulenhülse in Arbeitsstellung gebracht werden kann, das heißt, an der Treibwalze anliegt, während der

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zweite Spulenhalter die Möglichkeit gibt, die volle Spule gegen eine leere Spulenhülse auszutauschen. Beim Verschwenken der Vorrichtung wird dann durch das Schwungmoment der vollen Spule der AufwickelVorgang zunächst noch aufrechterhalten, bis der Faden in den Bereich der eingeschwenkten leeren Hülse gelangt und von dieser gefangen wird (beispielsweise schweizerische Patentschrift h6$ 3<t2, deutsche Patentschrift 912 992 u. a.). Desweiteren ist es bekannt, die Leerhülse unmittelbar vor dem Einschwenken in die Arbeitsstellung auf die vorgesehene Umfangsgeschwindigkeit bzw. ^ auf eine etwas höherliegende Umfangsgeschwindigkeit zu bringen, da hierdurch das Einfangen des Fadens erleichtert wird. Eine Beine der bekanntgewordenen Spulenwechselvorrichtungen mit zwei oder mehr Spulenhaltern an einer schwenkbaren Tragkonstruktion weist Spulenhalter auf, die mit sogenannten Spannfuttern versehen sind. Diese bestehen im allgemeinen aus durch Federspannung radial nach außen g<~gen die Innenseite der Spulenhülse gepreßten Spanneleraenten, die durch eine in der Achse der Spannträger axial verschiebbar angeordnete Druckstange entspannt werden können. Mit Hilfe von in die Druckstange eingreifenden, über Kurven oder dergleichen gesteuerten Kniehebeln oder dergleichen kann dabei das Lösen des Spannfutters selbsttätig während des Ausschwenkens der vollen Spule in die Wechselstellung geschehen (DP 912 992).

Die bekanntgewordenen Spulvorrichtungen der vorbeschriebenen Art zeigen jedoch eine Reihe zum Teil erheblicher Nachteile, die insbesondere bei schnellaufenden Spulmaschinen bemerkbar werden. So sind einfache Spulenwechselvorrichtungen etwa der Art, wie sie in der schweizerischen Patentschrift ^63 3^2 beschrieben sind, nur durch sehr komplizierte Konstruktionshilfsmittel mit einem Antrieb für die in Arbeitsstellung zu schwenkende Leerhülse auszustatten, während bei einer Vorrichtung entsprechend der deutschen Patentschrift 912 992 noch hinzukommt, daß infolge des Betätigungsmechanismus für die Spannfutter das Anwerfen der Leerhülsen gar nicht möglich wäre, da das Spannfutter konstruktionsgemäß erst kurz vor dem Einschwenken in Arbeitsstellung entlastet und damit fest wird.

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Technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Spulvorrichtung zu schaffen, bei welcher alle zum Einspannen der Spulenhülse und Anwerfen des Spulenhalters bzw« Abbremsen desselben nach Ausschwenken aus der Arbeitsstellung notwendigen Bauelemente in einer einzigen kompakten Baueinheit vereinigt werden und so eine einfache und störungsfreie Durchführung des Spulenwechsels bei geringstmöglichen Platzbedarf gestatten. Dies wird erfindungsgeraäß durch eine Spulvorrichtung mit Treibwalzenantrieb zum Aufwickeln endloser Fäden auf einer mittels Spannfutters festgehaltenen Spulenhülse, mit einer axial im Spannfutter gelagerten Druckstange zum Lösen des Spannfutters und einem elektrischen oder druckmittelbetätigten Antriebsmotor zum Anwerfen der Leerspule bzw. Aufbringen eines zusätzlichen Antriebsmoments in die Spannfutterwelle erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Treibachse des Antriebsmotors parallel oder gleichachsig zum Spannfutter gelagert, aus einer Ruhelage in zwei Stufen axial verschiebbar und dabei durch Verschieben in eine erste Stufe kraft- oder formschlüssig mit der Spannfutterwelle verbindbar ist, während durch Verschieben in eine zweite Stufe die Druckstange des Spannfutters in Lösestellung gebracht wird. In Ausgestaltung der Erfindung kann diese Vorrichtung mit einer zwischen mindestens zwei vorbestimmten Stellungen dreh- bzw. schwenkbaren Spulenwechselvorrichtung, auf der mindestens zwei Spannfutter drehbar gelagert und wechselweise in eine vorbestinrmte Arbeite- bzw. Ruhestellung dreh- bzw. schwenkbar sind sowie mit einem elektrischen oder druckmittelbetätigten Antriebsmotor zum Anwerfen der jeweils in Arbeitsstellung zu bringenden Leerspule kombiniert sein. Für diese Ausführung ist vorgesehen, daß der Antriebsmotor parallel- bzw. gleichachsig mit dem in Ruhestellung befindlichen Spannfutter ortsfest, jedoch axial verschiebbar gelagert ist.

Die Verbindung zwischen de« verschiebbaren Antriebsmotor und der Welle des Spannfutters kann erfindungsgemäß auf verschiedene .Weise geschehen. Eine dieser Verbindungen ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Topfrad vorgesehen ist, das über seinen Innenmantel

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mit einem anderen, vorzugsweise einen kleineren Eingriffsradius besitzenden Rad kraft- oder formschlüssig verbindbar ist, wobei das mit der Achse des Antriebsmotors versehene Rad einen nach seiner Form und seinem Material geeigneten Bereich besitzt, durch den Druck auf die Druckstange des Spannfutters ausübbar ist.

Es ist weiter möglich, die Verbindung mit einer Scheibenkupplung herzustellen. Diese Kupplung kann so ausgeführt sein, daß eine erste, mittels Stiften geführte Kupplungsscheibe gegen eine zweite Kupplungsscheibe über Federn abgestützt ist und W eine zentrische Bohrung aufweist, durch welche ein auf der ersten Kupplungsscheibe angebrachter, nach Form und Material zur Druckausübung geeigneter Bereich mit der Druckstange des Spannfutters zusammenwirkt.

Eine besonders kompakte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung ergibt sich dann, wenn der Antriebsmotor, der vorzugsweise ein druckmittelbetätigter Motor sein kann, in seiner äußeren Form so ausgebildet ist, daß er selbst als in einem Zylinder beweglicher druckmittelbetätigter Kolben wirkt. Das Antriebsmittel für den Motor kann dabei durch die als Hohlwelle ausgebildete hintere Führungsstange zugeführt werden. Ebenso kann der Antriebsk motor als in einem Zylinder bewegliche Kolbenstange ausgebildet und mit einem druckmittelbetätigten Kolben fest verbunden sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Antriebsmotor derart umgesteuert werden, daß er ein Bremsmoment erzeugt. Dies kann von besonderem Vorteil sein, wenn dafür gesorgt werden soll, daß die aus der Arbeitsstellung ausgeschwenkte volle Spule möglichst schnell und schonend zum Stillstand gebracht werden soll. Bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemößen Spulvorrichtung wird dann zweckmäßigerweise zwischen die Teile der an sich vorzugsweise formschlÜBsigen Kupplung zwischen Antriebsmotor und Spulenträger eine Reibeynchronisiervorrichtung eingebaut, die in einer einfachen AusführungEform aus einer unter Federspannung

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stehenden Synchronißierscheibe im An- Oder Abtriebsteil der Kupplung besteht, welche in der ersten Phase des Einkuppeins mit der als Gegenstück der Synchronisierscheibe wirkenden Stirnfläche der anderen Kupplungshälfte zusammenwirkt.

Schließlich ist es möglich, das Ein- und Auskuppeln des Antriebsmotors durch Steuereinrichtungen vorzunehmen, die durch das Verschieben des Antriebemotors in die einzelnen Arbeitsstellungen betätigt werden.. Zum Abschalten des Antriebsmotors nach dem Anwerfen der Leerhülse kann eine die Dreh- oder die Umfangsgeschwindigkeit der Leerhülse als Steuergröße unmittelbar oder mittelbar erfassende Einrichtung vorgesehen werden, über die der Antriebsmotor bei Erreichen der vorgesehenen Geschwindigkeit abgeschaltet wird.

Die Erfindung wird anhand der beigegebenen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 die erfindungegemäße Spulvorrichtung in schematisierter

Darstellung, Fig. 2 eine besondere Ausgestaltungsform der Verbindung zwischen

Antriebsmotor und Spulenträger,

Fig. 3 eine mit Kupplungsetiften versehene Scheibenkupplung, Fig. k eine mit einer Synchronisierscheibe versehene Kupplung, Fig. 5 bIb Kolbenstange ausgebildeten Antriebemotor, Fig, 6 als Steuerkolben ausgebildeten Antriebemotor, Fig. 7 die Kombination der erfindungsgeaäßen Spulvorrichtung alt ' einer an sich bekannten Spulenwechselvorrichtung und Fig. 8 ein Wirkschema für die automatische Begrenzung des Anwerf-Vorganges abhängig von der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit der Leerhülse.

In Fig, 1 ist eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung dargestellt. Der Wickel 1 liegt an der Treibwalze k an und wickelt den über die Changiervorrichtung 5 zulaufenden Faden 6 auf. Auf der Achse des Spannfutters 3 sitzt ein angetriebenes Rad 9ι welches an seinem Umfang einen Reibbelag oder eine Zahnung

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aufweist. Parallel zur Achse des Spulenhalters 3, jedoch etwas gegen diese verschoben, ist der längsverschiebliche Antriebemotor 16 angeordnet, der auf seiner Welle 15 ein Topfrad trägt, welches am vorderen Ende des zylindrischen Teiles auf der Innenseite ebenfalls mit einem Reibbelag oder mit einer derjenigen des Rades 9 entsprechenden Zahnung 11 versehen ist. Ia Grund des Topfrades ist eine Erhebung - hier in Form eines Ringes 13 -angebracht, welche mit der Druckstange des Spannfutters 3 zusammenwirkt.

Zum Ankuppeln des Motors 16 an die Spannfutterwelle und zum Lösen des Spannfutters dient ein Druckzylinder 17, dessen Kolben ■it Hilfe der Zu- und Ableitungen 18 und 19 zwischen den Positionen 2h (Lösen des Spannfutters), 25 (Ankuppeln des Motors an die Spannfutterwelle), 26 (Ruhe), verschiebbar ist.

Eine sehr kompakte Bauweise ergibt sich durch Einbeziehung des Antriebemotors in das Zylinder-Kolben-SysteM. So ist es beispielsweise möglich, (Fig. 5)« den Hantel des Antriebsmotor 16 in der Mitte ait einen Bund 20 zu versehen, der als Kolben wirkt, während der Mantel selbst als Kolbenstange ausgebildet ist. In Fig. 6 ist eine andere Möglichkeit dargestellt. Hier ist der Hantel des Motors 16 selbst als in einea Zylinder beweglicher druckm^ttelbetätigter Kolben ausgebildet.

Um den Kolben auch bei Druckentlastung in «einer Mittleren Position festzulegen, sind Federn 27 vorgesehen, die sich in der Mittleren Stellung 25 im Gleichgewichtszustand befinden. Zweck-Mäßig ist auch die Verwendung von gefesselten Federn (Federn ■it begrenztem Federweg). Eine derartige Lösungsmöglichkeit ist in Fig. 5 dargestellt. Der Weg der Feder 27 wird durch eine Hakenbüchse 21, die in einer Nut 23 beweglich ist, begrenzt. Bei Drukentlastung nimmt der Antriebsmotor die Position 25 (Kuppeln) ein.

Auch für die Verlindung zwischen Antriebsmotor und Spannfutter

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bzw. Spulenhalter ergeben eich verschiedene Möglichkeiten. Es kann ein Topfrad 10 und ein mit dessen Innenmantel zusammenwirkendes Rad 9 vorgesehen werden. Das Rad 9 kann einen kleineren Durchmesser als das Topfrad haben. Die Verbindung zwischen Topfrad und Gegenrad kann kraftschlüssig (Fig. 1) oder formschlüssig (Fig. 2, *t, 5) sein. Es ist aber auch möglich, beispielsweise eine Scheibenkupplung entsprechend Fig. 3 zu verwenden. Dabei wird eine Kupplungsscheibe k3 auf Stiften kB geführt und mittels Federn abgestützt.

Eb ist die Möglichkeit vorgesehen, daß der Antriebsmotor zum Abbremsen der Spannfutterwelle bzw. zur Unterstützung des Abbremsvorganges derart umschaltbar ist, daß er ein Bremsmoment erzeugt. In diesem Falle wird vorzugsweise eine Kupplung nach Fig. k benutzt. Es handelt sich dabei um eine über die Verzahnung 11 und 12 formschlÜBsige Kupplung. Die Kupplung wird mittels der Reibscheibe 35 t die über Federn J>6 abgestützt ist, synchronisiert.

Bei allen erfindungsgemäßen AuBführungsformen der Kupplung zwischen Antriebsmotor und Spannfutter bzw. Spulenhalter ist die Möglichkeit vorgesehen, in der Endstellung 25 des Antriebsmotors bzw. des treibenden Kupplungsteile die Drucketange 7 des Spannfutters 3 in Lösestellung zu bringen. Aus diesem Grunde ist der treibende Kupplungsteil mit einem Bereich 13 versehen, der nach Form und Material zur Ausübung des Druckes auf die Druckstange 7 geeignet ist. Es kann sich dabei um eingelassene Druckplatten oder um ringförmige oder bolzenförmige Erhebungen handeln. In Fig. 3 enthält die Reibscheibe k5 zudem eine Bohrung, die als Durchlaß für die Druckstange 7 bzw. eine Erhebung 13 dient.

Fig. 5 zeigt eine besondere Ausführungsform dieser Erfindung. Von den bereits beschriebenen Einzelheiten abgesehen, ist bemerkenswert, daß ein Spannfutter 3 auf einem Schwenkarm 2 gelagert und durch Verschwenken des Schwenkarm^ an eine Treibwalze k und

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Changiervorrichtung 5 heranbewegt werden kann. Der Antriebsmotor 16 mit dem Zylnder 17 und dem Kupplungeteil 10 ist mittels der Haltevorrichtung 28 an dem Schwenkarm befestigt. Es ist jedoch auch möglich, den Antriebsmotor 16, Zylinder 17 und den Kupplungsteil 10 ortsfest gegenüber der Ruhestellung des Spannfutters anzubringen.

Fig. 7 zeigt eine erfindungegemäße Spulvorrichtung mit Spulenwechselvorrichtung 32. Die Spulenwechselvorrichtung 32 wird durch einen Schwenkantrieb 31 angetrieben. In der Spulenwechselvorrichtung sind zwei Spannfutter 3¹ und 3¹¹ drehbar gelagert. Die Treibwalze k ist auf einem Schlitten J>k befestigt und geraeinsam mit der Changiervorrichtung 5 in Sichtung auf die Spule 1 beweglich. Der Antriebemotor 16 und der Zylinder 17 sind gegenüber dem in Buhestellung befindlichen Spannfutter 3¹' angebracht. Es ißt zweckmäßig, die Leerhülse auf dem Spannfutter 3'¹ mittels des Motors 16 auf eine Umfangsgeschwindigkeit zu bringen, die über der Umfangsgeschwindigkeit.der Treibwalze k liegt, bevor das Spannfutter 3¹¹ bzw. die Leerhülse in Arbeitsstellung gebracht wird. Fig. 8 zeigt ein hierfür geeignetes Wirkschema· Der Antriebsmotor 16 wird mittels des Ventils 39 vonhand eingeschaltet. Die Rückstellung des Ventils 39 und die Ausschaltung des Motors 16 erfolgt über den Tachogenerator 37 und den Umsetzer 38, der bei Erreichen einer bestimmten Grenzspannung ein Drucksignal gibt, das über die Leitung *f1 gleichzeitig zur Betätigung des Schwenkantriebs benutzt werden kann. Zusätzlich kann der Motor über das Ventil k2 auch vonhand abgeschaltet werden.

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Claims

Patentansprüche

Spulvorrichtung mit Treibwalzenantrieb zum Aufwickeln endloser Fäden auf einer mittels Spannfutters festgehaltenen Spulenhülse, mit einer axial im Spannfutter gelagerten Drucketange zum Lösen des Spannfutters und einem elektrischen oder druckmit.telbetätigten Antriebsmotor zum Anwerfen der Leerspule bzw. Aufbringen eines zusätzlichen Antriebsmomente in die Spannfütterwelle, dadurch gekennzeichnet,

daß die Treibachse (15) des Antriebsmotors parallel oder gleichachsig zum Spannfutter (3) gelagert, aus einer Ruhelage (26) in zwei Stufen axial verschiebbar und dabei durch Verschieben in eine erste Stufe (25) kraft- oder formschlüssig mit der Spannfutterwelle (j5) verbindbar ist, während durch Verschieben in eine zweite Stufe {2h) die Druckstange (7) des Spannfutters in Lösestellung gebracht wird.

2) Spulvorrichtung nach Anspruch 1

mit einer zwischen mindestens zwei vorbestimmten Stellungen dreh- bzw. schwenkbaren Spulenwechselvorrichtung, auf der mindestens zwei Spannfutter drehbar gelagert und wechselweise in eine vorbestimmte Arbeite- bzw. Ruhestellung dreh- bzw. schwenkbar sind, sowie mit einem elektrischen oder druckmittelbetätigten Antriebsmotor zum Anwerfen der jeweils in Arbeitsstellung zu bringenden Leerspule, dadurch gekennzeichnet,

daß der Antriebsmotor (16) parallel- oder gleichachsig mit dem in Ruhestellung befindlichen Spannfutter (3¹¹) ortsfest jedoch axial verschiebbar gelagert ist (insbesondere Fig. 7)·

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3) SpulTorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Verbindung des Antriebsmotors (i6) mit der Spann-. futterwelle (3) ein Topfrad vorgesehen ist, das über seinen Innenmantel (11) mit einem anderen, Torzugsweise einem kleineren Eingrifferadius besitzenden Had (9) kraft- oder formschlüssig Terbindbar ist, wobei das mit der Achse C15) des Antriebsmotors (i6) Terbundene Rad (9 oder 10) einen nach seiner Form und seinem Material geeigneten Bereich (1J) besitzt, durch den Druck auf die Drucketange (7) des Spannfutters ausübbar ist.

k) SpulTorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Scheibenkupplung zur Verbindung des Antriebsmotors mit der Spannfutterwelle, dadurch gekennzeichnet,

daß eine erste, mittels Stiften (k6) geführte Kupplungsscheibe (^5) gegen eine zweite Kupplungsscheibe (MO über Federn abgestützt ist und eine zentrische Bohrung aufweist, durch welche ein auf der ersten Kupplungsscheibe (MO angebrachter, nach Form und Material zur Druckausübung geeigneter Bereich (13)1 mit der Druckstange (7) des Spannfutters zusammenwirkt ·

5) SpulTorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse des Antriebsmotors (16) als in einem Zylinder (17) beweglicher druckmittelbetätigter Kolben ausgebildet ist, wobei das Antriebsmittel für den Motor (16) durch die als Hohlwelle ausgebildete hintere Führungsstange (27) zuführbar ist.

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6) Spulvorrichtung nach Anspruch 1 bie k, dadurch gekennzeichnet,

daß der Achsantriebsmotor (16) ale in einem Zylinder (17) bewegliche Kolbenstange ausgebildet und mit einem druckmittelbetätigten Kolben (20) fest verbunden ist.

7) Spulvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Antriebsmotor bei Drucklosigkeit durch eine Feder (27) mit begrenztem Federweg in der mittleren Position gehalten wird.

8) Spulvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet,

daß der Antriebsmotor (16) auf Bremsbetrieb umschaltbar ist.

9) Spulvorrichtung nach Anspruch 8,

mit einer formschlüssigen Verbindung zwischen Antriebsmotor und Spannfutterwelle,

dadurch gekennzeichnet,

daß im An- oder Abtriebsteil (10) der Kupplung (10, 11, 12) eine unter Federspannung stehende Synchronisierscheibe (35) vorgesehen ist.

10) Spulvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9,

gekennzeichnet durch eine durch Verschiebung des Antriebsaotors betätigbare Steuereinrichtung zum Ein- bzw. Ausschalten des Antriebsmotors.

11) Spulvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch

eine die Drehgeschwindigkeit oder die Umfangsgeschwindigkeit der Leerhülse unmittelbar oder mittelbar erfassende Einrichtung (37)t über die der Antriebsmotor (i6) bei Erreichen der vorgesehenen Geschwindigkeit abgeschaltet wird (inebeßondere Fig. 8).

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