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Auf spulmas chine
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Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufspulen mehrerer
Fäden zu Kreuzspulen.
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Diese Aufspulmaschine ist besonders geeignet für kontinuierlich anlaufende
Fäden, insbesondere synthetische Fäden, die mit Geschwindigkeiten von mehr als 6000
m/min kontinuierlich anlaufen und aufgespult werden.
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Eine durch das deutsche Patent 15 60 469 = GB-Patent 1 168 893 bekannte
Aufspulmaschine weist als Changiereinrichtung zwei zweiarmige Flügel auf, die exzentrisch
gelagert sind. Die Mitnehmerarme dieser Flügel sind um 1800 gegeneinander versetzt.
Die Flügel drehen sich in zueinander entgegengesetzter Drehrichtung. Die Mitnehmerarme
führen den Faden über ein als Fadenauflage dienendes, gewölbtes Leitlineal, durch
dessen Ausbildung die Changiergeschwindigkeit des Fadens im Verlaufe des Changierhubes
festgelegt wird. Danach wird der Faden über eine Leitwalze geleitet, die der Faden
teilweise umschlingt. Die Leitwalze wird von den Mitnehmerarmen mit engem Abstand
überstrichen.
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Durch diese Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine derartige Aufspulmaschine
so auszubilden, daß sie zum Aufspulen mehrerer Fäden geeignet ist. Insbesondere
sollen mehrere aus gleicher Richtung anlaufende Fäden auf einer einzigen Spulspindel
in mehreren miteinander fluchtenden Spulbereichen dicht nebeneinander aufgespult
werden. Nach Anspruch 1 wird eine Lösung bereitgestellt, nach der die benachbarten
Hub- und Spulbereiche sehr dicht beieinander liegen. Die auf einer Spulspindel aufgespannten
Spulhülsen können dicht bei
dicht liegen bzw. stirnseitig aufeinander
stoßen und dabei auf jeder Spulhülse gerade noch den erforderlichen Platz zur Bildung
einer Abfallwicklung und/oder einer Fadenreservewicklung lassen.
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Dadurch, daß sämtliche Flügel aller Changiereinrichtungen in nur zwei
Drehebenen verteilt sind, wird erreicht, daß zwischen den Flügeln der geringst mögliche
Abstand besteht.
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Die gleichachsige Anordnung sämtlicher Leitwalzen gewährleistet gleichmäßige
Fadenlaufverhältnisse von einem Changierbereich zum anderen, so daß Spulen gleicher
Wickeleigenschaften aufgespult werden. Andererseits ermöglicht die erfindungsgemäß
gleichachsige Anordnung der Leitwalzen unterhalb und dicht bei der unteren Drehebene
der Flügel, daß man hinsichtlich der Lagerung und Anordnung der Spulen frei ist,
sofern nur die Mantellinie der Spule, auf welche der Faden auf läuft, parallel zur
Leitwalze und in dichtem Abstand bei der Leitwalze liegt bzw. in Umfangskontakt
an der Leitwalze anliegt. Unter diesen Voraussetzungen ist es möglich, zylindrische
oder konische Spulen aufzuwickeln bzw. Spulen mit unterschiedlichem Beginn oder
Dauer oder Ende der Spulzeit aufzuwickeln.
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Vorzugsweise besitzen die Flügel auf ihrer von der Schubkante abgewandten
Seite eine Führungskante - in dieser Anmeldung als Bremsfahne" bezeichnet - welche
so geformt ist, daß ihr Kreuzungspunkt mit dem Leitlineal im wesentlichen mit Changiergeschwindigkeit
in Richtung der Changierhubmitte wandert. Dadurch wird vermieden, daß der Faden
sich schneller zur Changierhubmitte bewegt, als es der Führungsgeschwindigkeit der
Schubkante des zur Changierhubmitte fahrenden Flügels entspricht.
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Zu Beginn und am Ende des Aufspulvorganges wird es erforderlich, den
Faden aus der Changiereinrichtung herauszunehmen.
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Hierzu wird vorgeschlagen, daß das Leitlineal auf der Seite der Fadenlaufebene
liegt, auf welcher auch das
Getriebe der Rotoren liegt und ferner,
daß das Leitlineal von den Rotorachsen weg beweglich ist, bis die Mitnehmerarme
das Leitlineal nicht mehr überdecken.
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Fernerhin ist bei dieser Ausführung die vorteilhafte Möglichkeit gegeben,
das Leitlineal außerhalb seines Changierhubes mit einer Fadenfang- und Fadenführungskerbe
zu versehen. Beim Ausrücken des Leitlineals aus dem Überdeckungsbereich mit den
Flügeln der Changiereinrichtung gleitet der Faden in diese Fadenführungskerbe. Vorteilhafterweise
wird diese Fadenführungskerbe beidseits des Changierhubes angeordnet.
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Das Leitlineal kann in dieser Ausführung als Fadenführungsorgan dienen,
z.B. um den laufenden Faden in eine Fangzone und/oder eine Fadenreservezone der
Spulhülse zu führen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß das Leitlineal zumindest bereichsweise
als Zwangsführung ausgebildet ist. In diesen Zwangsführungsbereichen besitzt das
Leitlineal eine vordere und eine hintere Führungsschiene. Hierdurch wird es möglich,
ein Abheben des Fadens von der Leitschiene zu vermeiden. Das ist insbesondere an
den Changierhubenden vorteilhaft, wenn dort der Faden nach einem Verlegungsgesetz
mit verstärkten Beschleunigungen undtoder Verzögerungen verlegt werden soll.
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Es erscheint auch möglich, den beiden Führungsschienen des Leitlineals
einen unterschiedlichen Verlauf zu geben und die Führungskanten der Flügel so auszubilden,
daß diese den Faden bei der Hinbewegung an einer anderen Führungsschiene entlang
führen als bei der Rückbewegung.
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Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß zwischen den Schubkanten
der Flügel und dem Auflaufpunkt des Fadens auf die Spule lediglich eine geringe
sog. Schlepplänge bestehen sollte. Diese Schleplänge ist dadurch sehr wesentlich
vermindert, daß zwischen den Drehebenen'der Flügel
und der Spule
eine Fadenleitwalze angeordnet wird, die von den Schubkanten der Flügel mit geringem
Abstand überstrichen wird. Diese Fadenleitwalze hat einen verhältnismäßig geringen
Durchmesser, so daß der Auf laufpunkt des Fadens auf diese Leitwalze sehr dicht
unterhalb der untersten Drehebene liegt. Dieser Abstand ist im wesentlichen gleich
dem Radius der Leitwalze. Zur Verminderung der Schlepplänge wird die Changiereinrichtung
vorzugsweise derart geneigt, daß die Drehebenen der Flügel mit der Laufebene der
Fäden im Bereich des den Drehebenen zulaufenden Fadens einen kleinsten Winkel einschließen,
der zwischen 450 und 700 liegt. Hierdurch kann die Schlepplänge zwischen den Drehebenen
der Flügel und dem Auflaufpunkt des Fadens auf die Leitwalze noch geringer als der
Radius der Leitwalze gemacht werden.
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Von der Leitwalze aus wird der Faden im wesentlichen schlepplängenfrei
zur Spule geleitet. Um eine Schlepplänge zwischen der Leitwalze und der Spule gänzlich
zu vermeiden, kann die Leitwalze am Umfang der Spule anliegen. In diesem Falle dient
die Leitwalze gleichzeitig dazu, die Vergrößerung des Abstandes zwischen Spulspindelachse
und Changierung mit wachsendem Spulendurchmesser zu bewirken.
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Die Changiereinrichtung wird dadurch wartungsfreundlich, insbesondere
bei der Entfernung von Wicklern, daß das getriebe und auch der Antrieb der Rotoren
auf der der Spulspindel zugewandten Seite der Drehebenen - also in Fadenlaufrichtung
- hinter den Drehebenen der Flügel liegt.
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Hierdurch wird vermieden, daß das Getriebe der Rotoren ausgebaut werden
muß, wenn sich Wickler an den Rotoren gebildet haben.
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Eine vorteilhafte getriebliche Verbindung der Rotoren wiest für die
jeweils einer Drehebene zugeordneten Rotoren eine gemeinsame Schneckenwelle auf,
an welcher die den
einzelnen Rotoren zugeordneten Schnecken von
Hub zu Hub abwechselnd links- und rechtsgängig sind.
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In einer anderen Ausführung befindet sich das Getriebe der Rotoren,
deren Flügel sich in der - in Fadenlaufrichtung gesehen - oberen Drehebene befinden,
oberhalb dieser Flügel und das Getriebe der Rotoren, deren Flügel in der unteren
Drehebene rotieren, unterhalb dieser Drehebene.
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Das Gehäuse wird dabei vorzugsweise geteilt, so daß man den oberen
Gehäuseteil vom unteren Gehäuseteil entfernen, z.B. wegschwenken kann. Auch dies
ist zur Wicklerbeseitigung und sonstigen Wartung vorteilhaft.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 die Draufsicht auf die Changiereinrichtung; Fig.
2 den Normalschnitt durch zwei unterschiedliche und 3 Ausführungsbeispiele einer
Aufspulmaschine; Fig. 4 die Ausbildung eines Leitlineals.
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Der Aufbau der Spulmaschinen ergibt sich schematisch aus den Figuren
2 und 3. Es werden mehrere Spulhülsen 15 axial hintereinander auf die Spulspindel
14 gesteckt. Die Spulspindel 14 ist drehend mit Drehrichtung 31 angetrieben.
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Mehrere Fäden 4 werden dadurch zu einer entsprechenden Anzahl von
Spulen 13 aufgespult. Zuvor läuft jeder Faden durch eine Changiereinrichtung 1 bzw.
2 bzw. 3, durch welche der Faden über die Länge seiner Spule und quer zu seiner
Laufrichtung periodisch hin- und herverlegt wird.
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Auf die Ausbildung der Changiereinrichtung, die sich im Ausführungsbeispiel
Fig. 2 in gewisser Hinsicht vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet, wird
später eingegangen. Nach der Changiereinrichtung wird jeder Faden
umschlingend
über eine Leitwalze 12 geführt. Die Leitwalzen mehrerer Changiereinrichtungen 1,
2, 3 sind koaxial zueinander fluchtend angeordnet, wie sich aus Fig. 1 ergibt.
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Jede Changierung 1, 2 und 3 besteht - wie man aus Fig. 1 in Aufsicht
ersieht - aus den Flügel 5 und 6, die in den Drehebenen I und II angeordnet sind.
In Fig. 1 sind die Flügel der Drehebene I mit 5 bezeichnet und die Flügel der Drehebene
II mit 6. Die Flügel 5 der Changierbereiche 1, 2 und 3, welche in der Drehebene
I angeordnet sind, tragen dementsprechend die Bezeichnung 5.1, 5.2, 5.3 und ebenso
sind die Flügel in der Drehebene II mit dem entsprechenden Index ihres Changierbereiches
1 bzw. 2 bzw. 3 versehen.
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Hieraus ergibt sich, daß die Flügel sämtlicher Changierbereiche 1,
2, 3 in nur zwei Drehebenen I und II angeordnet sind.
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Wie sich aus Fig. 1 weiterhin ergibt, rotieren sämtliche Flügel 5
um Achsen 10 mit Drehrichtung 7. Die Flügel 6 rotieren mit entgegengesetzter Drehrichtung
8 um Achsen 11.
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Das bedeutet, daß die Flügel sämtlicher Changierbereiche 1, 2, 3,
die in einer Drehebene angeordnet sind, denselben Drehsinn haben. In jedem Changierbereich
1, 2, 3 sind die Flügel 5 bzw. 6 mit ihren Achsen 10 bzw. 11 exzentrisch zueinander
angeordnet. Der Achsabstand A zwischen den Achsen 10.1, 10.2 und 10.3 der verschiedenen
Changierbereiche 1, 2, 3 ist identisch. Dasselbe gilt für den Achsabstand der Achsen
11.1, 11.2, 11.3.
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Die Drehkreise der Flügel 5 bzw. 6 benachbarter Changiereinrichtungen
1, 2, 3, welche in denselben Drehebenen I bzw. II angeordnet sind, überlappen sich,
wie aus Fig. 1 ersichtlich. Der Achsabstand ist so ausgewählt, daß er kleiner als
der Durchmesser der Flügel, jedoch größer als w x Flügelradius ist. Hierdurch wird
erreicht, daß
der Abstand B zwischen den Spulbereichen H1, H2,
H3 sehr klein ist. Dadurch erst wird es möglich, mittels einer fluchtenden Reihe
von Changiereinrichtungen 1, 2, 3 mehrere Spulen aufzuspulen, welche vorzugsweise
- wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt - auf einer einzigen Spulspindel
aufgespannt und angetrieben sind.
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Ein weiteres wesentliches Element der Changiereinrichtung sind die
Leitlineale 9.1, 9.2, 9.3. Inf Fig. 2 ist dargestellt, daß das Leitlineal 9 auf
derselben Seite wie die Changierung liegen kann. Gestrichelt ist dargestellt, daß
das Leitlineal auch auf der anderen Seite liegen kann.
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Möglich ist jedoch auch eine Kombination derart, daß vor und hinter
dem Faden 4 jeweils eine Leitschiene 29, 30 liegt.
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In dieser Ausgestaltung stellt das Leitlineal eine Zwangsführung des
Fadens dar. Diese Zwangsführung kann sich über den gesamten Hubbereich erstrecken,
sie kann jedoch auch -wie in Fig. 4 - auf Teilbereiche beschränkt sein.
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In Fig. 3 ist dargestellt, daß das Leitlineal 9 auf derselben Seite
wie die Changierung liegt. Dabei ist das Leitlineal von den Achsen der Flügel weg
bewegbar (Pfeil 32) Die beiden in Fig. 2 und 3 dargestellten Changiereinrichtungen
sind - wie aus Fig. 3 ersichtlich - an Führungsstangen 26 und Führungsschlitten
27 auf- und abbeweglich.
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Diese Beweglichkeit verleiht der Changiereinrichtung die Möglichkeit,
dem wachsenden Spulendurchmesser auszuweichen.
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Es ist möglich, diese Ausweichbewegung zu steuern oder zu regeln (vergleiche
z.B. DE-PS 25 32 165 = US-PS 4,106, 710).
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Getriebe für die Wellen
10 bzw.11 der Flügel 5 bzw. 6 unterhalb der in Fadenlaufrichtung unteren Drehebene
II, also zwischen der
Changierung 1 bzw. 2 bzw. 3 und der Spule
angeordnet.
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Das hat den Vorteil, daß die lediglich durch einen nicht dargestellten
Deckel abgedeckten Flügel einfach gereinigt und gewartet, insbesondere von Wicklern
und Fadenresten befreit werden können. Das Getriebe besteht - wie schematisch angedeutet
- einerseits aus einer Hohlwelle 11, auf welcher die Flügel 6 der unteren Drehebene
II angebracht sind, und andererseits aus der Welle 10, welche in der Hohlwelle gelagert
ist und an welcher die Flügel 5 der oberen Drehebene 1 angebracht sind. Die beiden
Wellen werden durch Schneckenräder 16 und 17 sowie Schnecken 18 und 19 angetrieben.
Die Schneckenwellen erstrecken sich über sämtliche Changierungen 1, 2, 3. Der Antriebsmotor
ist nicht dargestellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Getriebe für die Flügel
5 der oberen Drehebene I oberhalb dieser Drehebene und das Getriebe für die Flügel
6 der unteren Drehebene II unterhalb dieser Drehebene angebracht. Diese Getriebeteile
befinden sich in einem oberen Gehäuseteil 23 und einem unteren Gehäuseteil 24. Beide
Getriebeteile sind durch Riementrieb 20 synchron miteinander- verbunden.
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Es werden daher vorzugsweise Zahnriemen verwandt. In der Schwenkachse
25, d.h. koaxial zur Riemenscheibe 21 und dem Antrieb 22 liegt ein - hier nicht
sichtbares - Schwenkscharnier. Das obere Gehäuseteil 23 kann um dieses Schwenkscharnier
geschwenkt werden. Dadurch werden die Drehebenen und II, in denen die Flügel 5 bzw.
6 angeordnet sind, sichtbar. Durch dieses Ausschwenken wird die Wartung der Flügel
erleichtert. Insbesondere können Wickler und Fadenreste beseitigt werden.
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Fig. 4 zeigt ein Fadenleitlineal, das in Verbindung mit Fig. 3 verwendbar
ist. Das Fadenleitlineal weist an seinen beiden Enden außerhalb des Hubbereiches
die Fadenfangkerben
28 auf. Das Leitlineal besteht weiterhin aus
einer äußeren Leitschiene 29 und einer inneren Leitschiene 30. Die Leitschiene 29
erstreckt sich lediglich über einen Teilbereich des Hubes. In diesem Bereich wird
eine Zwangsführung des Fadens bewirkt. Das ist insbesondere vorteilhaft, um dem
Faden besondere Bewegungsgesetze, z.B. größere Beschleunigungen oder Verzögerungen,
aufzuzwingen.
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Die Leitschiene 9 ist in Richtung des Pfeils 34 derart bewegbar, daß
die innere Leitschiene 30 aus dem Drehkreis der Flügel 5 bzw. 6 herausgelangt. In
dieser - gestrichelt dargestellten - Position des Leitlineals hat der Faden keine
Führung mehr, so daß er in eine der seitlich des Hubbereiches befindlichen Fadenfangkerben
(28) hereinrutscht. In dieser Position kann der Faden entweder gefangen und abgesaugt
werden. Es ist jedoch auch möglich, zum Fadenanlegen den Faden in diese Fadenfangkerben
zu bringen und sodann eine Bewegung des Leitlineals durchzuführen, durch welche
der anzulegende Faden auf der Hülse gefangen und/oder zu einer Fadenreservewicklung
verlegt wird.
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Durch Rückbewegung des Leitlineals wird sodann die Changierung wieder
in Betrieb gesetzt, da die Fadenfangkerben 28 innerhalb des Drehkreises der Flügel
5 bzw. 6 liegen.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Changierung, Changiereinrichtung 2 Changierung,
Changiereinrichtung 3 Changierung, Changiereinrichtung 4 Faden 5 Flügel der Drehebene
I 6 Flügel der Drehebene II 7 Drehrichtung der Flügel 5 8 Drehrichtung der Flügel
6 9 Leitlineal, Fadenleitlineal 10 Achse der Flügel 5 11 Achse der Flügel 6, Rotor
12 Leitwalze 13 Spule 14 Spulspindel 15 Spulhülse 16 Schneckenrad für Welle 10 17
Schneckenrad für Welle 11 18 Schnecke 19 Schnecke 20 Riementrieb 21 Riemenschiebe
22 Antrieb 23 oberer Gehäuseteil 24 unterer Gehäuseteil 25 Schwenkachse 26 Führungsstange
27 Führungsschlitten 28 Fadenfangkerbe 29 Leitschiene außen
30
Leitschiene innen 31 Drehrichtung 32 Pfeil 33 Getriebe 34 Pfeil