DE4119827C3 - Fahrbare Spulenwechselvorrichtung an einer Vielstellen-Spulmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fahrbare Spulenwechsel­ vorrichtung an einer mit horizontal angeordneten Spul­ spindeln ausgerüsteten Vielstellen-Spulmaschine mit zwei Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme einer vol­ len Spule bzw. einer Leerhülse, wobei beide Aufnahme­ einrichtungen nacheinander zu einer Spulspindel be­ wegbar sind und wobei die jeweilige Aufnahmeeinrich­ tung so zur Spulspindel bewegt wird, daß die Achsen von Spulspindel und Aufnahmeeinrichtung fluchten, wobei von der ersten Aufnahmeeinrichtung zunächst eine volle Spule von der Spulspindel abgezogen und anschließend von der zweiten Aufnahmeeinrichtung ei­ ner Leerhülse auf die Spulspindel aufgesteckt wird.

Es ist bekannt, bei Spulmaschinen den Spulenwechsel von Hand vorzunehmen. Um dies zu erleichtern, werden in der Regel eine bestimmte Anzahl von Reserve-Spul­ stellen pro Spulmaschinenseite vorgesehen. Beim manu­ ellen Spulenwechsel ist es jedoch unvermeidlich, daß die Lauflänge des Produktes auf den einzelnen Spulen un­ gleich ist. Dieser Nachteil führt bei einer Reihe von Weiterbearbeitungsprozessen zu erheblichen Schwie­ rigkeiten. So wird beispielsweise bei technischen Texti­ lien bei der Webereivorbereitung (Bäumen, Schären, Zetteln) von Spulengattern abgearbeitet, die mehrere tausend Spindeln umfassen. Werden nun Spulen mit un­ terschiedlicher Lauflänge eingesetzt, so werden die ein­ zelnen Spulen eines Gatters nicht gleichzeitig leer, so daß die betreffende Zettelmaschine gestoppt werden muß, sobald auch nur eine der zahlreichen Spulen abge­ arbeitet ist. Dies führt zu einem entsprechenden Zeit­ aufwand und auch zu einem Materialaufwand, da die auf den übrigen Spulen verbleibenden Garnreste nicht wei­ ter verwendet werden können. Könnten Spulen mit glei­ cher Lauflänge eingesetzt werden, so wäre eine bedeu­ tende Material- und Zeitersparnis möglich.

Grundsätzlich sind Lösungen für automatische Spu­ lenwechsel bekannt. So beschreibt die DD-PS 1 21 316 eine gattungsgemäße fahrbare Spulenwechselvorrich­ tung an einer Vielstellen-Spulmaschine. Dabei wird die gefüllte Spule aus der Produktionsebene entnommen und eine Leerspule in die Produktionsebene eingesetzt. Die Warenbahn wird dann auf die neu eingesetzte Leer­ spule aufgewickelt.

Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch nur für Spu­ lenmaterial von geringer Steifheit geeignet. Ein Spulen­ material von größerer Eigensteifheit hat die Tendenz, sich der Krümmung der Leerspule zu widersetzen und somit den Mitnahmeeffekt zu vereiteln. Das hat zur Fol­ ge, daß für ein Spulgut von hoher Eigensteifigkeit, wie dies beispielsweise bei einer Vielzahl von Monofilen, die vorzugsweise in der technischen Weberei eingesetzt werden, der Fall ist, keine derartige Vorrichtung einge­ setzt werden kann. Außer der relativ hohen Eigensteif­ heit von Monofilen, insbesondere aus den Werkstoffen Polyester und Polyamid, ist bei der bekannten Vorrich­ tung auch von Nachteil, daß nur eine geringe Oberflä­ chenberührung zwischen einem im Regelfall runden Monofil und der mitnehmenden Leerspule besteht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lö­ sung, mit der die Übernahme und die Übergabe von vollgewickelten Flanschspulen bzw. Spulenhülsen, ins­ besondere für Spulgut von hoher Eigensteifheit, mit der jeweils gewünschten Fadenlänge durch den Einsatz von Maschinen vereinfacht und optimiert wird.

Mit einer fahrbaren Spulenwechselvorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Austausch der fertiggewickelten Spule gegen die Leerhülse und die Auffädelung des Fadens auf die Leerhülse automatisch problemlos erfolgen kann, insbesondere auch bei stei­ fem Spulgut. Dabei wird nämlich der über den Faden­ umlenkarm auf die Leerhülse übergeführte Faden so lange von der vollen Spule mitgenommen, bis die Fa­ denhaftung auf der Leerhülse groß genug geworden ist, um die Mitnahme auf der Leerhülse zu bewirken. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß der Fadenumlenkarm über der Leerhülse mehrere Changierbewegungen vor­ nimmt, die eine Überlappung des Spulgutes auf der Leerhülse bewirken. Soweit auf diese Weise eine genü­ gend große Haftung des Spulgutes auf der Leerhülse erreicht und somit seine Mitnahme auf ihr gesichert ist, erfolgt die Trennung des Fadens zwischen der vollen Spule und der Leerhülse.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Reservespulstellen an den Spulmaschinen nicht mehr vorgehalten werden müssen, um ein Umfädeln zu er­ möglichen, d. h. die Kapazität der Spulmaschinen läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einfa­ cher Weise vervielfachen.

Grundsätzlich ist es an sich bekannt, fahrbare Spulen­ wechselvorrichtungen mit drehbaren Aufnahmeeinrich­ tungen zum Teil als Abfallspuleinrichtung auszurüsten (z. B. DE 33 44 993 A1 und DE 27 44 287 C2).

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß jede Aufnahmeeinrichtung mit einer Spulen-/Hubeinheit versehen ist, die zur Anfahrt eines jeden beliebigen Punktes im Raum ausgebildet ist Die Steuerung der Vorrichtung soll dabei so erfolgen, daß nicht nur die drei Raumachsen überstrichen werden können, sondern auch kombinierte Bewegungen durchführbar sind, der­ art, daß die Spulen-/Hubeinheit der Vorrichtung mög­ lichst rasch an die jeweilig benötigte Position an der Spulmaschine verfahren werden kann.

Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Aufnahme­ einrichtung für die Leerhülse oder die volle Spule aus einer am freien Ende der Spulen-/Hubeinheit angeord­ neten Greifereinrichtung besteht. Die Greifereinrich­ tung kann beispielsweise in ihrer Mitte ein Zentrierele­ ment aufweisen und bzw. oder zum formschlüssigen Umgreifen eines Randbereiches der Leerhülse und der vollen Spule ausgebildet sein. Natürlich ist es auch mög­ lich, daß die Greifereinrichtung aus mindestens einem beweglichen Element zum Greifen der Leerhülse und der vollen Spule besteht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Trennelement zum Durchtrennen des Fadens zwischen der vollen Spule und der neu zu bewickelnden Leerhülse angeordnet ist.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die Vorrichtung mit einem Schlitten ausgerüstet ist.

Die Erfindung sieht auch vor, eine frei programmier­ bare Steuerungsanlage einzusetzen, die den Füllzustand der Spulen an den Maschinen überwacht und das Anfah­ ren und Arbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung steuert So kann der Rechner über die Wickelgeschwin­ digkeit, d. h. die Fixiergeschwindigkeit der Monofile den Füllgrad der Spule ermitteln und bei Erreichen einer vorgegebenen Menge die erfindungsgemäße Vorrich­ tung zum Spulentausch positionieren. Die Steuerung ist dabei so programmiert, daß die Vorrichtung auch die volle Spule in einem Lagermagazin ablegen kann und aus dem gleichen oder ggf. einem anderen Magazin Leerhülsen entnimmt, um diese dann dem Wickelplatz an der Aufspulmaschine zuzuführen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Ansicht auf eine Vorrichtung und den Kopfbereich einer Spulmaschine in stark vereinfachter Darstellung sowie in

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Arbeits­ stellung.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung weist zwei Spulen-/Hubeinheiten 2a und 2b auf. Diese weisen an ihren freien Enden je eine Greifereinrichtung 7 mit einem Zentrierelement 20 auf, die formschlüssig den Randbereich einer Leerhülse 8 umgreift, wobei das Zen­ trierelement in eine in der Zeichnung nicht sichtbare Aufnahmebohrung der Leerhülse 8 eingreift.

Die beiden Spulen-/Hubeinheiten 2a und 2b sind in einer Ebene angeordnet, wobei ihr Abstand etwa eine Spulenteilung beträgt.

Die Spulen-/Hubeinheit 2a wird durch einen Servo­ motor angetrieben und ist außerdem axial verschiebbar im Gegensatz zur Spulen-/Hubeinheit 2b, die nur eine Bewegung in axialer Richtung ausführen kann.

In Position der Vorrichtungsgemäß Fig. 1 fluchtet die Achse der Spulen-/Hubeinheit 2a, die die Leerhülse 8 trägt, exakt mit der Spulspindel 4 der Spulmaschine.

Die Vorrichtung 1 ist weiterhin mit einem Fadenum­ lenkarm 9 ausgerüstet und axial zur Spulspindel 4 ver­ fahrbar.

Weiter zeigt Fig. 1 ein als Trennarm ausgebildetes Trennelement 12, das zur Trennung des Fadens 10 zwi­ schen der vollen Spule 13 und der neu zu bewickelnden Leerhülse 8 vorgesehen ist.

Die komplette Vorrichtung 1 ist auf einem Schlitten 17, der parallel in x- und y-Richtung zur Spulenmaschi­ nenwand 19 verfahrbar ist, montiert.

Fig. 2 zeigt im wesentlichen dieselben Elemente wie Fig. 1, nur aus einer anderen Perspektive. Der Faden­ umlenkarm 9 ist in einer Ebene zwischen der vollen Spule 13 und der Leerhülse 8 und dem Fadenführungs­ element 11 der Spulmaschine 6 angeordnet. Mit dem winkelförmigen Endstück des Fadenumlenkarmes um­ greift er den Faden 10.

Die Funktions- bzw. Wirkungsweise der Vorrichtung wird nachfolgend erläutert:

Ist die über einen Rechner vorgegebene Lauflänge des Fadens 10 auf einer vollen Spule 13 erreicht, fährt die Vorrichtung mit Schlitten 17 parallel zur Spulma­ schine 6 mit der Leerhülse 8 die volle Spule 13 so an, daß die Achsen der Spulen-/Hubeinheit 2a und die Achse 3 der angetriebenen Spulspindel 4 übereinstimmen.

Ist die Übernahmeposition erreicht, so startet der Leerhülsenantrieb und die Leerhülse 8 läuft auf die Pro­ duktionsgeschwindigkeit hoch. Der Fadenumlenkarm 9 fährt unter dem laufenden Faden 10 zwischen der vollen Spule 13 und dem Fadenführungselement 11 durch, dreht sich um einen gewissen Winkel um seine eigene Achse und fährt wieder in seine Ausgangslage zurück, wobei er den Faden 10 auf die Leerhülse 8 mitnimmt. Auf der Leerhülse 8 changiert der Fadenumlenkarm 9 den Faden 10 um ein bestimmtes Maß. Dann trennt das Messer 18 des Trennarmes 12 den Faden 10 zwischen der vollen Spule 13 und der Leerhülse 8.

Anschließend fährt die Vorrichtung mit Schlitten 17 in der waagerechten Ebene in etwa um eine Spuleneinheit weiter und die Hubeinheit 2b mit Greifereinrichtung 7 zieht die volle Spule 13 von der Spulspindel 4 ab. Da­ nach fährt die Vorrichtung mit Schlitten 17 wieder in ihre vorherige Ausgangslage zurück und schiebt die in der Greifereinrichtung 7 mit Spulen-/Hubeinheit 2a in Produktion befindliche Leerhülse 8 auf die leere ange­ triebene Spulspindel 4 auf. Dann fährt die Vorrichtung mit Schlitten 17 mit der vollen Spule 13 das Spulenma­ gazin an, gibt die volle Spule 13 ab, übernimmt eine Leerhülse 8 und wartet auf ihren erneuten Einsatzstart.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. Die Greiferein­ richtungen der Spulen-/Hubeinheiten können von der dargestellten Form abweichende Gestaltungen aufwei­ sen. Es ist auch möglich, daß in Abhängigkeit von der Spulenhülse andere Klemmelemente oder Elemente mit einer entsprechenden Wirkung als Greifer verwendet werden.

Claims (10)

1. Fahrbare Spulenwechselvorrichtung an einer mit horizontal angeordneten Spulspindeln ausgerüsteten Vielstellen-Spulma­ schine mit zwei Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme einer vollen Spule bzw. einer Leerhülse, wobei beide Aufnahmeein­ richtungen nacheinander zu einer Spulspindel bewegbar sind und wobei die jeweilige Aufnahmeeinrichtung so zur Spulspin­ del bewegt wird, daß die Achsen von Spulspindel und Aufnah­ meeinrichtung fluchten, wobei von der ersten Aufnahmeein­ richtung zunächst eine volle Spule von der Spulspindel abge­ zogen und anschließend von der zweiten Aufnahmeeinrichtung eine Leerhülse auf die Spulspindel aufgesteckt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (7) für die Leerhülse (8) derart ausgebildet ist, daß nach dem fluchtenden Ankoppeln an eine der Spulspindeln (4) der Spulmaschine mit Hilfe eines Faden­ umlenkarmes (9) die Übernahme des Fadens (10) von der vollen Spule (13) auf die rotierende Leerhülse (8) möglich ist, wo­ bei der Fadenumlenkarm (9) in Richtung zur vollen Spule (13) verfahrbar und unter Mitnahme des Fadens (10) zur Leerhülse (8) und entlang derselben changierend verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Aufnahmeeinrichtung (7) mit ei­ ner Spulen-/Hubeinheit (2a, 2b) versehen ist, die zur Anfahrt eines jeden beliebigen Punktes im Raum ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (7) für die Leerhülse (8) oder die volle Spule (13) aus einer am freien Ende der Spulen-/Hubeinheit (2a, 2b) angeordneten Greifereinrichtung besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Greifereinrichtung (7) in ihrer Mitte ein Zentrierelement (20) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung (7) zum formschlüssigen Umgreifen eines Randbereiches der Leerhülse (8) und der vollen Spule (13) ausge­ bildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Grei­ fereinrichtung (7) aus mindestens einem bewegli­ chen Element zum Greifen der Leerhülse (8) und der vollen Spule (13) besteht.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trenn­ element (12) zum Durchtrennen des Fadens (10) zwischen der vollen Spule (13) und der neu zu be­ wickelnden Leerhülse (8) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit ei­ nem Schlitten (17) ausgerüstet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Über­ wachung des Füllzustandes der Spulen und der Po­ sitionierung der Vorrichtung in die Spulenwechsel­ stellung eine frei programmierbare Steuerungsan­ lage vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Vorrichtung eine von der Steuerungsanlage gesteuerte Einrichtung vorgese­ hen ist zur Abgabe/Übernahme der vollen Spulen aus den Maschinen in ein Lagerungsmagazin und der Leerhülsen aus einem Magazin auf die Wickel­ maschinen.