DE2110367B2 - Spulvorrichtung zum aufwickeln von fadenfoermigem wickelgut - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln von fadenförmigem Wickelgut nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DT-PS 9 12 992 ist eine Spulvorrichtung zum verlustlosen Aufwinden der Fäden an Spinn- und Spulmaschinen bekannt, die zwei wechselweise in Spulstellung bringbare Spannfutter zum Aufspannen von Spulenhülsen aufweist. In den Spannfuttern ist zum Spannen bzw. Lösen der Spannelemente eine Druckstange axial verschiebbar gelagert und die Spulen werden jeweils an ihrem Umfang von einer Treibwalze angetrieben. Bei dieser Vorrichtung erfolgt das Festklemmen der leeren und das Lösen der vollen Spulen automatisch.

Nachteilig ist es jedoch, daß der Spulenhalter mit der f>.i vollgewickelten Spule so lange von der Treibwalze abgehoben werden muß, bis die leere Spule an der Treibwalze auf die für das Anlegen des Fadens erforderliche Geschwindigkeit beschleunigt ist, da hierbei insbesondere bei hohen Fadengeschwindigkeiten, die Fadenspannung abfällt und der Faden verschlappt Dies kann zu ungewollten Aufspulungen an den Fadenlieferwerken und zu erheblichen Schwierigkeiten beim Betrieb der Vorrichtung führen.

Ferner ist aus der DT-PS 12 67 780 eine Spulvorrichtung mit einer am Spulenumfang einwirkenden Treibwalze bekannt, bei der noch ein elektrischer Antriebsmotor zum Aufbringen eines zusätzlichen Antriebsmoments vorgesehen ist.

Die bekannte Spulvorrichtung ist zum kontinuierlichen Spulbetrieb nicht geeignet, da die Spulvorrichtung am Ende der Spulenreise zum Austausch der vollen Spule gegen eine leere Spulenhüse abgebremst, stillgesetzt und erneut beschleunigt werden muß.

Schließlich ist aus der DT-OS 19 17 344 eine Spulvorrichtung bekannt, die mehrere auf einem Spulenrevolver angeordnete und wechselweise in Spulstellung bringbare Spannfutter aufweist. Bei dieser Spulvorrichtung ist kurz vor dem Spulenwechsel die Spannfutterwelle der annähernd vollen Spule mit dem elektrischen Achsantriebsmotor gekuppelt und dazu über ein Getriebe mit der die leere Spulenhülse aufnehmenden Spannfutterwelle verbunden, um die leere Spulenhülse schon vor Drehung des Spulenrevolvers in die neue Betriebsposition anzutreiben. Zum Changieren des zulaufenden Wickelgutes wird der auf einem Schlitten gelagerte Spulenrevolver langsam hin- und herbewegt.

Nachteilig bei dieser achsangetriebenen Spulvorrichtung ist es, daß nur Spulen mit Parallelwicklung des Wickelgutes und keine in der Weiterverarbeitungsindustrie gebräuchlichen zylindrischen Kreuzspulen herstellbar sind. Hinzukommt, daß die volle Spule und die in Spulstellung geschwenkte, ebenfalls angetriebene leere Spulenhülse unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen und die leere Spulenhülse zu langsam läuft, was bei der Fadenübernahme zu Fadenbrüchen führen kann.

Technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, an einer Spulvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung die konstruktiven Voraussetzungen zu schaffen, die für einen schnellen Spulenwechsel, insbesondere zur Vermeidung von Fadenabfall beim Übergang von einer vollen Spule zu einer leeren Spulenhülse und bei hohen Aufspulgeschwindigkeiten, erforderlich sind und dabei die Spulvorrichtung derart auszubilden, daß sie die Einrichtungen zum Einspannen der Spulenhülsen sowie zum Beschleunigen bzw. Abbremsen der Spannfutter beim Spulenwechsel in einer einzigen, kompakten Baueinheit enthält.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1.

Eine bevorzugte konstruktive Weiterbildung und Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben und anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben.

Während bei der bekannten Spulvorrichtung nach dei DT-PS 9 12 992 der Betätigungsmechanismus für die Spannfutter ein Anwerfen der leeren Spulenhülse nich zuläßt, da das jeweilige Spannfutter erst kurz vor derr Einschwenken in die Spulstellung entlastet und die leert Spulenhülse festgeklemmt wird, ist durch die Spulvor richtung nach der Erfindung dieser Nachteil beseitigl Die leere Spulenhülse kann kurz vor dem Spulenwech sei durch einen auf engem Raum in die Spulvorrichtunj integrierten Achsantriebsmotor auf die wählban Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden, dii

erforderlich ist, daß beim Anlegen der den Faden übernehmenden leeren Spulenhülse an die Treibwalze kein zu Fadenschädigungen führender Schlupf auftritt oder die Fadenspannung zunächst zu stark abfällt Dazu kann durch einfache Schaltvorgänse einer Kolben-Zylinder-Einheit die mit einem Anschlag versehene Motorwelle des Achsantriebsmotors zum Lösen und Spannen der Spulenhülsen auf den Spannfuttern verwende, werden. Dies führt, insbesondere bei einer Folgesteuerung der Spulvorrichtung für den Spulenwechsel, zur Entlastung des Bedienungspersonals und zur Verkürzung der Wechselzeiten sowie zur Verringerung des Abfalls.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Spulvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 2 eine Spulvorrichtung mit einem als Kolbenstange eines Druckzylinders ausgebildeten Achsantriebsmotor;

F i g. 3 einen als Kolben ausgebildeten, druckmittelbetätigten Achsantriebsmotor in einem Druckzylinder;

F i g. 4 eine Spulvorrichtung mit Revolverantrieb und den Merkmalen der Erfindung;

F i g. 5 ein Schema zum Steuern und Begrenzen des Anwerfvorganges für die leere Spulenhülse in Abhängigkeit von der Drehzahl oder der Umfangsgeschwindigkeit.

In F i g. 1 ist in schematischer Darstellung eine Spulvorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt.

Die Spule 1 wird an ihrem Umfang von der Treibwalze 4 angetrieben und spult den über den hin- und hergehenden Changierfadenführer 5 zulaufenden Faden 6 auf. Sie ist auf einem im Normalzustand gespannten Spannfutter 2 aufgespannt, das die zylindrisehe Spulenhülse 3 am inneren Umfang festklemmt. Das Entspannen erfolgt in bekannter Weise durch axiales Verschieben der im Spannfutter 2 vorgesehenen Druckstange 7 entgegen der Rückstellkraft einer z. B. in Fig. 2 dargestellten Druckfeder 8. Am maschinenseitigen Ende des Spannfutters 2 ist ein inneres Kupplungsteil 9, das an seinem Umfang einen Reibbelag oder eine Zahnung 10 aufweist, drehfest angeordnet. Parallel zum Spannfutter 2, jedoch gegen dieses verschoben, ist ein auf einer Führung hin- und her verschiebbarer Achsantriebsmotor 16 angeordnet, der auf seiner Motorwelle 15 einen als Topfrad ausgebildeten äußeren Kupplungsteil 11 trägt. Dieser weist in seinem vorderen, zylindrischen Innenteil ebenfalls einen Reibbelag oder eine Zahnung 12 auf, die mit dem entsprechenden Reibbelag oder der Zahnung 10 des inneren Kupplungsteils 9 zusammenwirken. Am Boden des Topfrades 11 ist ein als Ring ausgebildeter Anschlag 13 derart vorgesehen, daß durch Verschieben des Achsantriebsmotors 16 eine Druckkraft auf die im Spannfutter 2 angeordnete Druckstange 7 ausgeübt werden kann.

Zum Verschieben des Achsantriebsmotors 16 gegenüber dem Spannfutter 2 der Spulvorrichtung dient ein Druckzylinder 17, der am Maschinenrahmen ortsfest angeordnet ist. Der Arbeitskolben 14 des Druckzylinders 17 ist durch wahlweises Beaufschlagen der Druckmittelzu- und -ableitungen 18 bzw. 19 in die nur schematisch dargestellten Lndstellungen 24 und 26 sowie die Mittelstellung 25 verschiebbar. Infolge der Anlenkung der Kolbenstange der kulben-Zylinder-Einheit am Achsantriebsmotor 16 wird dieser beim Verschieben des Arbeitskolbcns 14 in die linke äußere Endstellung 26 entkuppelt (Ruhelage) und kann nicht mehr auf das Spannfutter 2 einwirken. In der Mittelstellung 25 (erste Arbeitsstellung) werden die beiden Kupplungsteile 9 und 11 gekuppelt wobei je nach dem vorliegenden Betriebszustand der Spulvorrichtung der Achsantriebsmotor 16 entweder das Spannfutter 2 antreibt oder aber das vorhandene Schwungmoment der vollen Spule abbremst und bei entsprechender elektrischer Schaltung sogar als Generator arbeitet In der rechten äußeren Endstellung 24 (zweite Arbeitsstellung) des Arbeitskolbens 14 sind die Kupplungsteile entkuppelt und der Anschlag 13 übt auf die Druckstange 7 des Spannfutters 2 eine Druckkraft zum Lösen und Abnehmen der vollen Spule 1 sowie zum Aufstecken einer leeren Spulenhülse 3 aus. Um den Arbeitskolben 14 bei Druckentlastung in der Mittelstellung 25 im Druckzylinder 17 im Gleichgewichtszustand festzulegen, sind Federn 27 vorgesehen.

in Fi g. 2 ist eine kompakte Bauform der Spulvorrich tung gezeigt, bei der der Achsantriebsmotor 16 in das Zylinder-Kolben-System einbezogen ist. Hierzu wurde der Mantel des Achsantriebsmotors 16 mit einem Bund 20 versehen und der Motor 16 selbsi als Kolbenstange ausgebildet die bei Druckmittelbeaufschlagung der Anschlüsse 18 oder 19 im Druckzylinder 17 verschoben wird. Zur Positionierung des Kolbens in der Mittelstellung 25 wurde in der F i g. 2 eine Feder 27 mit einem begrenzten Federweg, eine sog. gefesselte Feder, verwendet. Der Federweg wird dabei durch eine Hakenbüchse 21, die in einer Nut 22 des Zylinders 17 beweglich ist, begrenzt. Bei Druckentlastung am Druckmittelanschluß nimmt der Achsantriebsmotor 16 die Mittelstellung 25 ein, in der er mit dem Spannfutter 2 gekuppelt ist.

Die Kupplung 9, U ist als formschlüssige, synchronisierbare Zahnkupplung dargestellt, die jedoch auch durch eine geeignete kraftschlüssige oder formschlüssige Schaltkupplung bekannter Bauart ausgetauscht werden kann.

Zum Abbremsen der vollen Spule beim Spulenwechsel ist eine Bremsvorrichtung 23 vorgesehen, die nach dem Lösen der Kupplung 9, 11 bei Bedarf auf das Spannfutter 2 einwirkt. Die Bremseinrichtung 23 ist herkömmlicher Bauart und kann beispielsweise als druckmittelbetätigte Reibungsbremse, Backenbremse oder — wie in F i g. 4 dargestellt — als Scheibenbremse ausgebildet sein.

Das die Spulenhülse 3 tragende Spannfutter 2 ist in einem Schwenkarm 29 gelagert, der durch Schwenken um eine nicht dargestellte Schwenkachse an die Treibwalze 4 und die als umlaufender Changierfadenführer 5' ausgebildete Changiervorrichtung angelegt werden kann. Der Achsantriebsmotor 16 mit dem Druckzylinder 17 sowie der Druckzylinder 30 der Bremseinrichtung 23 sind mittels einer Haltevorrichtung 28 am Schwenkarm 29 befestigt und durch einen nicht dargestellten Anschlag zum Spannfutter 2 zentriert. Da die Achsen des Spannfutters 2 und der Motorwelle 15 gleichachsig vorliegen, ist der Anschlag 13 des antreibenden Kupplungsteils 11 eine zentrische Erhebung im Boden dieses Kupplungsteils und gleichachsig mit der Druckstange 7.

Es liegt im Rahmen der F.rfindung. den Druckzylinder 17 mit dem des Achsartriebsmotors 16 und den mit der Motorwelle 15 verbundenen Kupplungsteil 11 ortsfest in bezug auf den Schwenkarm 29 mit dem Spannfutter 2 anzuordnen und eine synchronisierbare Schaltkupplung 9,11 zu verwenden.

In F t g. 3 ist eine weitere vorteilhafte Anordnung

eines hin und her verschiebbaren Achsantriebsmotors 16 in einem Druckzylinder 17 gezeigt, die ebenfalls eine kompakte Bauweise ergibt. Dabei sind gemäß F i g. 1 die Motorwelle 15 des Achsantriebsmotors 16 und das Spannfutter 2 bzw. die Druckstange 7 parallel zueinander angeordnet. Der Achsantriebsmotor 16 ist ein druckmittelbetätigter Motor, z. B. ein Druckluftmotor, dem das Arbeitsmedium P durch die als Hohlwelle ausgebildete hintere Führungsstange 50 zugeführt wird und der bei Druckmittelbeaufschlagung des Druckzylinders 17 über die Anschlüsse 18 bzw. 19 gegen die Federn 27 hin oder her verschoben wird.

Fig.4 zeigt die Anwendung der Erfindung für eine Spulvorrichtung mit einem an sich bekannten Revolverkopf, bei dem zwei Spannfutter 2', 2" vorgesehen sind, die wechselweise in Spulstellung gebracht werden. Beide Spannfutter 2' und 2" weisen zum Spannen bzw. Lösen der Spulenhülsen Spannelemente auf, die analog zu den F i g. 1 bis 3 durch axial verscheibbare Druckstangen 7', 7" betätigt werden können. Zum Antreiben der in Spulstellung befindlichen Spule 1 am Spulenumfang wird die Treibwalze 4 verwendet. Für den Spulenwechsel ist zum Anwerfen des Spannfutters mit der leeren Spulenhülse 3" der im Druckzylinder 17 verschiebbare Achsantriebsmotor 16 gemäß der Erfindung vorgesehen, der mit seiner Kupplungshälfte 11 auf die Kupplungshälften 9', 9" der Spannfutter 2', 2" einwirken kann. Die Kupplung der zueinander zentrierten Achsen erfolgt kurz vor dem Spulenwechsel. Der Achsantriebsmotor 16 bringt die leere Spulenhülse dann auf die dem zulaufenden Faden entsprechende oder eine etwas höhere Umfangsgeschwindigkeit.

Im wesentlichen gleichzeitig wird die gemeinsam mit der Changiervorrichtung 5 auf dem Schlitten 34 befestigte Treibwalze 4 von der vollen Spule I weggefahren und außer Berührung gebracht. Nach dem Entkuppeln des Achsantriebsmotors 16 wird dann durch den Schwenkantrieb 31 die Spulenwechselvorrichtung 32 betätigt und der zulaufende Faden an die leere Spulenhülse angelegt, wobei die Spulenwechselvorrich· tung 32 in zwei bevorzugten Stellungen durch einer vorgespannten Stift 33 einer Arretiereinrichtung feststellbar ist. Das Spannfutter 2' der vollen Spule I, das sich in der nach unten geschwenkten Position befindet wird nun mit der Scheibenbremse 14 abgebremst und

ίο mit dem Achsantriebsmotor 16 gekuppelt. Dieser wird in die Endstellung 24 (zweite Arbeitsstellung) gefahren ohne elektrisch eingeschaltet zu werden, und verbleibt dort bis die volle Spule 1 abgenommen und eine leere zylindrische Spulenhülse 3' auf das Spannfutter aufgeschoben ist. Danach wird der Achsantriebsmotor 16 in die Mittelstellung 25 gefahren bis er zum Anwerfen der leeren Spulenhülse vor dem nächsten Spulenwechsel elektrisch eingeschaltet wird.

In Fig. 5 ist ein Pneumatikschaltplan für eine Spulvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Der Achsantriebsmotor 16 wird über das Steuerventil 39 von Hand eingeschaltet. Dabei wird ihm Arbeitsluft P aus der Druckluftversorgungsleitung 43 zugeführt. Die Rückstellung des Ventils 39 erfolgt unter Abschaltung und unter Entlüftung des Achsantriebsmotors 16 über die verstellbare Drossel 40 infolge eines Steuerimpulses des Tachogenerators 37. Dieser wirkt über den Umsetzer 38 z. B. bei Erreichen einer bestimmten Grenzspannung mit einem Drucksignal auf das Steuerventil 39 ein. Das Signal des Umsetzers 38 kann gleichzeitig auch dazu benutzt werden, über die Leitung 41 den Schwenkantrieb 31 für die Spulenwechselvorrichtung 32 in F i g. 4 zu betätigen. Dies kann aber auch manuell geschehen, indem durch Betätigung des Steuerventils 42 die Leitung 41 mit der Druckluftversorgungsleitung 43 verbunden wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

2i 10 Patentansprüche:

1. Spulvorrichtung zum Aufwickeln von fadenförmigem Wickelgut mit vorzugsweise mehreren wechselweise in Spulstellung bringbaren Spannfuttern zum Aufspannen mindestens einer Spule, wobei in den Spannfuttern zum Spannen bzw. Lösen der Spannelemente eine Druckstange axial verschiebbar gelagert ist und mit einer am Spulenumfang einwirkenden Treibwalze sowie einem mindestens zeitweise auf ein Spannfutter einwirkenden elektrischen oder druckmittelbetätigbaren Achsantriebsmotor zum Anwerfen der Leerspult bzv. zum Aufbringen eines zusätzlichen Antriebsmoments, dadurch gekennzeichnet, daß an der Motorwelle (15) des Achsantriebsmotors (16) ein Anschlag (13) vorgesehen ist, daß die Druckstange (7) und das Spannfutter (2) parallel zur Motorwelle (15) angeordnet sind und daß das Spannfutter (2) mit dem aus einer Ruhelage (26) in eine erste Arbeitsstellung (25) und eine zweite Arbeitsstelle (24) gemeinsam mit der Motorwelle (15) axial verschiebbaren Achsantriebsmotor (16) über eine an sich bekannte Kupplung (9,11) verbindbar ist.

2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (2) und die Druckstange (7) gleichachsig mit der Molorwelle (15) gelagert sind.

3. Spulvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Achsantriebsmotor (16) als in einem Druckzylinder (17) druckmittelbetätigt bewegbarer Kolben ausgebildet ist, dem das Arbeitsmedium durch die als Hohlwelle ausgebildete hintere Führungsstange (50) zutührbar ist.

4. Spulvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsantriebsmotor (16) als in einem Druckzylinder (17) bewegbare Kolbenstange ausgebildet ist, die mit einem druckmittelbetätigbaren Kolben (20) fest verbunden ist.

5. Spulvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsantriebsmotor (16) bei Drucklosigkeit durch eine Feder (27) mit begrenztem Federweg in der mit dem Spannfutter (2) gekuppelten ersten Arbeitsstellung (25) gehalten ist.