DE3819885A1 - Wickelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung der im Oberbe­ griff der Ansprüche 1, 12 und 14 angegebenen Art.

Eine derartige Wickelvorrichtung dient zum gleichzeitigen Aufwickeln einer Mehrzahl von Garnsträngen auf eine Mehrzahl von Aufwickelspulen, wobei die Strangart nicht auf Garne be­ schränkt ist, sondern vielmehr Stränge im allgemeinen Wortsinn gemeint sind, also strangartige Werkstoffe beliebiger Art, einschließlich Garne, Fasern, Bänder, Spinnfäden und dgl.

Es sind Wickelvorrichtungen bekannt, bei denen ein Strang beim Aufwickeln von hochliegenden Führungsrollen und um ein Kompen­ satorrad herum befördert werden, wobei die Spannung der Strangschleife am Kompensatorrad die Stellung eines Trägerarms steuert. Bei derartigen Vorrichtungen dient die Stellung des Trägerarms zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Motors, welcher die Wickelvorrichtung zum Aufwickeln des Strangs dreh­ antreibt. Bei den bekannten Vorrichtungen ist der Tragarm für das Kompensatorrad schwenkbar gelagert für eine Bewegung um eine feste Drehachse des Kompensatorrads mit einem Totalwick­ lungswinkel um ein Führungsrad und das Kompensatorrad von etwa 270 Grad. Bei solchen Vorrichtungen ist der Kompensator üb­ licherweise mit den Aufwickelspindeln integral verbunden. Sie­ he hierzu beispielsweise die DE-PS 29 52 400 und die US-PS 45 18 126.

Um darüberhinaus den geeigneten Fächerwinkel (unter "Fächer­ winkel" ist der Winkel an der Spindelführungsrolle zu verste­ hen, wenn das Garn vom einen Ende einer eine Aufwickelspule oder ein Aufwickelrohr enthaltenden Spindel zum anderen Ende querbewegt wird) für den Strang bezüglich der Aufwickelspule oder des Aufwickelrohrs zu erzielen, ist es grundsätzlich er­ forderlich, eine beträchtliche Fächerlänge zu verwenden, d.h., einen beträchtlichen Abstand zwischen dem Kompensationsrad und der Aufwickelspindel. In modernen Fabrikationsanlagen mit be­ schränkter Raumkapazität, ist es wünschenswert, den Platzbe­ darf für eine Wickelvorrichtung so weit zu reduzieren, daß ei­ ne größere Anzahl von Wickeleinheiten in einem Raum vorgegebe­ ner Größe untergebracht werden können.

Es sind deshalb verschiedenste alternative Wickelvorrichtun­ gen, wie etwa die bereits erwähnte US-PS 45 18 126 vorgeschla­ gen worden, bei denen eine Kompensatorradeinheit einen Tragarm umfaßt, eine Stütze bzw. einen Träger, der an dem Arm für eine Schwenkbewegung um eine erste Achse gelagert ist, welche be­ züglich des Tragarms feststeht sowie ein Kompensatorrad, das von der Stütze für eine Drehung relativ zu dieser und zum Schwenken mit der Stütze entlang der festen Achse aufgenommen ist. Die Wickelgeschwindigkeit wird dabei durch die Spannung der Strangschleife durch eine Steuereinrichtung geregelt.

Weiterhin ist aus der US-PS 35 65 355 eine Wickelvorrichtung bekannt, die übereinander angeordnete Etagen von Wickeleinhei­ ten oder Köpfen aufweist, mit individuellen Geschwindigkeits­ regelungen und dazugehörigen, hochliegenden, individuellen Garnzuführeinrichtungen. Die Fadenschleifen laufen über die Tänzerarme, welche die Funktion von Geschwindigkeitsregelsen­ soren für die Wickeleinheiten haben. Bei dieser Vorrichtung ist das Beschicken von von der Garnbeschickung zugeführten Spinnfäden teilweise aufgesplittet, wobei ein Teil über einen Tänzerarm und ein Teil über den zweiten Tänzerarm zur Auf­ wickelspule läuft.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine eingangs genann­ te Wickelvorrichtung zu schaffen, die sich durch einen kompak­ ten und unkomplizierten Aufbau auszeichnet.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichneden Merkmalen des Anspruchs 1, bzw. des Anspruchs 12 sowie des Anspruchs 14.

Demnach besteht die Erfindung darin, daß ein Stützaufbau vor­ gesehen ist, auf dem eine Mehrzahl von Aufwickelspindeln in im wesentlichen vertikaler Ausrichtung angeordnet sind. Weiterhin ist in der Wickelvorrichtung eine Antriebseinrichtung, etwa in Form eines Elektromotors zum getrennten Antrieb jeder der Mehrzahl von Aufwickelspindeln vorgesehen. Eine Kompensator­ armanordnung ist in im wesentlichen vertikaler Ausrichtung be­ züglich der Aufwickelspindel angeordnet und umfaßt eine Mehr­ zahl von Kompensatorarmen entsprechend der Spindelanzahl, wo­ bei jeder Arm ein Kompensatorrad bzw. eine Führungsrolle trägt. Ein Garnstrang wird über die Führungsrolle auf dem Kom­ pensatorarm zum Aufwickeln auf die Mehrzahl von Spindeln in einem Wicklungswinkel zugeführt, der wenigstens 60 Grad be­ trägt und nicht größer als 90 Grad ist. Jeder der Kompensato­ rarme der Kompensatorarmanordnung regelt individuell die Ge­ schwindigkeit der Antriebseinrichtung für seine (ihm zugeord­ nete) Aufwickelspindel, welche den über die Kompensatorarm- Führungsrolle laufenden Garnstrang empfängt bzw. aufnimmt. Der Wicklungswinkel von wenigstens 60 Grad ist wesentlich, um die Regelung der Motorgeschwindigkeit in der richtigen (bestim­ mungsgemäßen) Weise zu gewährleisten. Ein Wicklungswinkel von mehr als 90 Grad ist nicht wünschenswert, da ein größerer Wicklungswinkel sich ungünstig auf das zu bearbeitende Garn auswirken kann. So haben spröde Fasern, wie etwa Kohlefasern bei einem (über 90 Grad hinaus) vergößerten Wicklungswinkel oder bei einer erhöhten Anzahl von Biegungen eine größere Ten­ denz zu brechen.

Im Zusammenhang mit der Erfindung bedeutet "im wesentlichen vertikal", daß der Wicklungswinkel um die Kompensatorarm- Führungsrolle herum mindestens 60 Grad beträgt, nicht jedoch mehr als ungefähr 90 Grad. Der Begriff "Wicklungswinkel" ent­ spricht in diesem Zusammenhang dem vollen bzw. totalen Winkel, mit dem das Garn (bei der Zuführung zu der jeweiligen Spindel) um die Führungsrolle herumgewickelt ist.

Die erfindungsgemäße Wickelvorrichtung weist also eine Kompen­ satorarmanordnung mit einer Mehrzahl von Kompensatorarmen und Führungsrollen auf, die bezüglich einer Mehrzahl von Auf­ wickelspindeln vertikal und vorzugsweise über diesen liegend angeordnet sind, wobei der Wicklungswinkel um die Kompensator­ arm-Führungsrolle herum mindestens 60 Grad beträgt, jedoch nicht mehr als 90 Grad, und wobei der gesamte bzw. volle Wick­ lungswinkel um beide, die Kompensatorführungsrolle und die Spindelführungsrolle herum weniger als ungefähr 180 Grad, vor allem weniger als 150 Grad beträgt, wodurch die Wickeleinheit äußerst kompakt wird und in einer Fertigungsanlage einen ent­ sprechend minimalen Platz belegt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher be­ schrieben werden; in dieser zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Wickel­ vorrichtung mit der Kompensatorarmanordnung in ei­ ner Stellung oberhalb der Aufnahmespindeln, die für eine Zuführung eines Garnstranges in im we­ sentlichen in vertikaler Ausrichtung angeordnet sind;

Fig. 2 eine Ansicht von der Vorderseite der Wickelvor­ richtung von Fig. 1, wobei die Kompensatorarmanord­ nung zur Darstellung des inneren Mechanismus teilweise entfernt ist;

Fig. 3 eine im wesentlichen dem Aufbau von Fig. 2 ent­ sprechende Vorrichtung, bei der das Garn von links zugeführt wird, indem die Kompensatorarman­ ordnung einfach entsprechend geschwenkt ist;

Fig. 4 eine im wesentlichen dem Aufbau von Fig. 2 entspre­ chenden Vorrichtung, bei der das Garn frontal zu­ geführt wird;

Fig. 5 eine Rückansicht einer im wesentlichen dem Aufbau von Fig. 2 entsprechenden Vorrichtung, bei der das Garn von hinten zugeführt wird, und

Fig. 6 eine den Fächerwinkel der Vorrichtung inter alia zeigende Ansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 3.

Die erfindungsgemäß verbesserte Wickelvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 enthält einen Stützaufbau 10 mit einer oberhalb dieses Aufbaus angeordneten Kompensatorarmanordnung 20, die fünf Kompensatorarme 22 umfaßt, von denen jeder am einen Ende eine Führungsrolle 24 aufweist. Eine Welle 26 durchsetzt den Kompensatorarm 22 an einem von der Führungsrolle 24 entfernten Ende. Die Stellung des Arms 22 wird durch eine einstellbare Spannfedereinrichtung 28 regelbar gehalten, welche die Ge­ schwindigkeit eines nicht dargestellten elektrischen Antriebs­ motors mit regelbarer Drehzahl über einen Bewegungswandler 30 einstellt, der mit dem Kompensatorarm verbunden ist.

Am Stützaufbau 10 sind außerdem fünf vertikal angeordnete Wickelstationen 40 angebracht. Jede Station enthält eine Füh­ rungsrolle 42 an einer Welle 44 sowie eine Spindel 46, die ei­ nen Garnwickel 48 trägt, etwa in Form einer austauschbaren Spule oder eines Rohrs zur Aufnahme von Garn Y. Wie am besten aus den Fig. 1 und 6 ersichtlich, weisen die Führungsrollen 42 eine konkave Oberfläche auf. Das Garn Y wird vom einen Ende des Garnwickels zum anderen mittels einer Führung 50 verteilt, die auf einem Garnquerbewegungsmechanismus 52 geführt ist, um das Garn in bekannter Weise querzuwickeln.

Während in den Fig. 1 und 2 die Kompensatorarmanordnung am Stützaufbau 10 für eine Zuführung von rechts unmittelbar ober­ halb der Spindeln 46 angeordnet ist, ist die Kompensatorarm­ anordnung in den Fig. 3, 4 und 5 für eine Zuführung der Garn­ stränge zu den Spindeln von links bzw. von vorn, bzw von hin­ ten angeordnet. Ersichtlicherweise ist der Fächerwinkel und der Gesamtwicklungswinkel des Garnstranges unabhängig von der Zuführung von rechts, links, vorn oder hinten derselbe. Diese Zuführbarkeit des Garns von der linken oder rechten Seite, von vorn oder von hinten ist in einer Fertigungsanlage von großem Vorteil.

Im Betrieb läuft ein Garnstrang Y zum Aufwickeln auf dem Garn­ wickel 48 auf der Spindel 46 mit einem Gesamtwicklungswinkel von weniger als ungefähr 150 Grad von einer Zuführquelle in einem Winkel von annäherend 90 Grad über die Kompensatorrolle 24 und einem Winkel von weniger als ungefähr 60 Grad um die Führungsrolle 42 herum. Wie am besten aus den Fig. 1 und 4 er­ sichtlich, gestattet der Fächerwinkel den Querlauf des Garns vom einen Wickelende zum andern ohne übermäßige Spannung und ohne die Notwendigkeit einer Steuerung der Zuführrate, obwohl der Abstand zwischen der Führungsrolle 42 und der Garnführung 50 nicht größer ist als etwa das Anderhalbfache (1-1/2) der Garnwickellänge. Das Positionieren der Kompensatorarmanordnung im wesentlichen senkrecht zum Garnaufnahmewickel, d.h. bei ei­ nem Winkel des Kompensatorarms von mindestens 60 Grad und we­ niger als 90 Grad, gestattet den Aufbau eines Aufwickelmecha­ nismus auf kleinstem Raum ohne Beeinträchtigung des Garnauf­ wickelbetriebs.

Als Antriebsmechanismus für den erfindungsgemäße Aufwickelme­ chanismus eignet sich beispielsweise ein Gleich- oder Wechsel­ strom-Drehmomentmotor mit regelbarer Drehzahl, wie er für ein herkömmliches Garnaufnahmesystem Verwendung findet.

Claims (14)

1. Wickelvorrichtung zum gleichzeitigen Aufwickeln einer Mehrzahl von Garnsträngen auf eine Mehrzahl von Aufwickel­ spindeln, gekennzeichnet durch

• a) einen Stützaufbau (10),
• b) eine Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46), die in im we­ sentlichen vertikaler Ausrichtung auf dem Stützaufbau (10) angeordnet sind,
• c) eine Antriebseinrichtung, die bezüglich der Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) so aufgebaut und angeordnet ist, daß jede der Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) einzeln angetrieben ist,
• d) eine Kompensatorarmanordnung (20) mit einer Mehrzahl von Kompensatorarmen (22), von denen jeder eine Kompen­ satorführungsrolle (24) aufweist, und
• e) eine Einrichtung zum Zuführen einer Mehrzahl von Garn­ strängen (Y) zu der Mehrzahl von Kompensatorarm- Führungsrollen (24) in der Kompensatorarmanordnung (20), wobei der Wicklungswinkel um die Kompensatorfüh­ rungsrolle (24) herum für ein aufeinanderfolgendes Auf­ wickeln auf der Mehrzahl von Spindeln (46) mindestens 60 Grad und nicht größer als 90 Grad ist, wobei jeder der Kompensatorarme (22) der Kompensatorarmanordnung (20) aufgebaut und angeordnet ist zum individuellen Re­ geln der Geschwindigkeit der Antriebseinrichtung bezüg­ lich der Aufwickelspindel (46), welche den über die Kompensatorarm-Führungsrolle (24) laufenden Garnstrang (Y) empfängt, und wobei die Anzahl der Garnstränge der­ jenigen der Führungsrollen und der Spindeln entspricht.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Aufbau und eine Anordnung der Garnstrang- Zuführeinrichtung derart, daß der Winkel, unter dem die Garnstränge (Y) von der Kompensatorarm-Führungsrolle (24) zu den Spindeln (46) überführt werden, geringer ist als 90 Grad.

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatorarmanordnung (20) oberhalb der Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) angeordnet ist.

4. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatorarmanordnung (20) integral mit dem Stützaufbau (10) ausgebildet ist.

5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) und die Kom­ pensatorarmanordnung (20) im wesentlichen auf einer verti­ kalen Linie angeordnet sind.

6. Wickelvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Führungsrollen (42), die zwischen der Kompensatorarmanordnung (20) und der Aufwickelspindel (46) angeordnet sind.

7. Wickelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (42) eine konkave Oberfläche auf­ weisen.

8. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung auf der rechten Seite des Stütz­ aufbaus (10) angeordnet ist, wobei die Garnstränge (Y) den Kompensatorarmen (22) von dieser rechten Seite zugeführt werden.

9. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung auf der linken Seite des Stütz­ aufbaus (10) angeordnet ist, wobei die Garnstränge (Y) den Kompensatorarmen (22) von dieser linken Seite zugeführt werden.

10. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung auf der Rückseite des Stützauf­ baus (10) angeordnet ist, wobei die Garnstränge (Y) den Kompensatorarmen (22) von dieser Rückseite zugeführt wer­ den.

11. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung an der Vorderseite des Stützauf­ baus (10) angeordnet ist, wobei die Garnstränge (Y) den Kompensatorarmen (22) von dieser Vorderseite zugeführt werden.

12. Wickelvorrichtung zum gleichzeitigen Aufwickeln einer Mehrzahl von Garnsträngen auf eine Mehrzahl von Aufwickel­ spindeln, gekennzeichnet durch

• a) einen Stützaufbau (10),
• b) eine Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46), die in im we­ sentlichen vertikaler Ausrichtung auf dem Stützaufbau (10) angeordnet sind,
• c) eine Antriebseinrichtung, die bezüglich der Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) so aufgebaut und angeordnet ist, daß jede Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) ein­ zeln angetrieben sind, und
• d) eine Kompensatoranordnung (20) mit einer Mehrzahl von Kompensatorarmen (22), von denen jeder eine Führungs­ rolle (24) aufweist, die eine im wesentlichen vertikale Ausrichtung bezüglich der Aufwickelspindeln (46) auf­ weist, wobei die Kompensatorarme (22) der Kompensatora­ nordnung (20) aufgebaut und angeordnet sind zum indivi­ duellen Regeln der Geschwindigkeit der Antriebseinrich­ tung bezüglich einer der Aufwickelspindeln (46), und wobei die Anzahl der Garnstränge derjenigen der Füh­ rungsrollen und der Spindeln entspricht.

13. Wickelvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mehrzahl der Kompensatorarme (22) um eine ge­ meinsame Achse schwenkbar sind.

14. Wickelvorrichtung zum gleichzeitigen Aufwickeln einer Mehrzahl von Garnsträngen auf eine Mehrzahl von Aufwickel­ spindeln, gekennzeichnet durch

• a) einen Stützaufbau (10),
• b) eine Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46), die in im we­ sentlichen vertikaler Ausrichtung auf dem Stüzuaufbau (10) angeordnet sind,
• c) eine Antriebseinrichtung, die bezüglich der Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) so aufgebaut und angeordnet sind, daß jede der Mehrzahl von Aufwickelspindeln (46) einzeln angetrieben ist, und
• d) eine Kompensatorarmanordnung (10), die oberhalb der Spindeln (46) angeordnet ist und eine Mehrzahl von Kom­ pensatorarmen (22) umfaßt, die um eine gemeinsame Achse schwenkbar sind, und von denen jede eine Führungsrolle (24) aufweist, wobei die Kompensatorarme (22) der Kom­ pensatorarmanordnung (20) aufgebaut und angeordnet sind zum individuellen Regeln der Geschwindigkeit der An­ triebseinrichtung bezüglich einer der Aufwickelspindeln (46), und wobei die Anzahl der Garnstränge derjenigen der Führungsrollen und der Spindeln entspricht.