DE4241290A1 - Thread winding device with thread changing guide - has thread reserve mechanism operated according to position of guide, detected by sensor in thread guide path - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens auf eine Hülse gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Aufspulvorrichtungen dieser Art, wie sie in der Textilindu­ strie beispielsweise zum Speichern endlos ersponnener Syn­ thesegarne in kreuzgewickelter Form Verwendung finden, sind bekannt. Im allgemeinen weisen sie Spannfutter oder Spuldorne für die Aufnahme einer oder mehrerer Spulenhülsen, eine die Hülse in möglichst gleichmäßige, hochtourige Umdrehungen ver­ setzende Antriebsvorrichtung und eine Changiervorrichtung auf. Letztere dient dazu, das Garn bzw. den Faden in einem der Länge der Spulenhülse angemessenen Changierhub an der sich drehenden Spule hin- und herzuführen, so daß eine Kreuzwick­ lung entsteht. Deren Steigung ist abhängig von der Umdrehungs­ geschwindigkeit der Spulenhülse und der Geschwindigkeit des Changierhubs, wobei moderne Aufwickelvorrichtungen weit über 5000 m Garn in der Minute aufzuwickeln in der Lage sind.

Die Changiervorrichtungen bestehen in der Regel aus gegen­ läufig rotierenden Flügelpaaren oder aus von Kehrgewindetrom­ meln parallel zu den Spulenhülsen hin- und hergetriebenen Fadenführern.

Zu Beginn des Aufwickelvorgangs, der sog. Spulreise, wird der Faden entweder von Hand oder von einer geeigneten mechanischen Vorrichtung zunächst an die Spulenhülse, zumeist nahe einem Ende derselben angelegt, um dort eine Fadenreserve, d. h. einige Umschlingungen des Fadens außerhalb des Spulhubes zu bilden. Danach wird mit der Spulreise begonnen, indem der Faden von der Changiervorrichtung ergriffen und von dieser zwecks Bildung einer Kreuzspule parallel zur Mantelfläche der Spulenhülse bzw. der sich darauf bildenden Wicklung hin- und hergeführt wird. Vor der Fadenreservebildung wird aber noch eine aus einer unbestimmten Zahl von Fadenwindungen bestehende Abfallwulst gebildet, die vor Gebrauch der vollen Spule ent­ fernt wird.

Die Übergabe des Fadens aus der Fadenreserve in die Spulreise unterliegt insofern Ungenauigkeiten, als daß es bisher nicht möglich war, den genauen Zeitpunkt vorzubestimmen, an dem der Faden von der Changierfadenführung erfaßt wird. Infolge der unterschiedlichen Zeitpunkte, an denen der Faden nach Legung der Fadenreserve von der Changierung erfaßt wird, kann es zur Bildung einer unkontrollierbaren Anzahl von Windungen geringer Steigung, möglicherweise gar Parallelwicklungen auf der Hülse kommen. Dies wiederum kann zu verschlechterten Ablaufeigen­ schaften bei der Weiterverarbeitung des aufgewickelten Garnes führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung an­ zugeben, mittels welcher der Zeitpunkt, an dem ein Faden von der Changierung zu Beginn der Spulreise erfaßt wird, genau vorherbestimmbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angeführten Merkmale.

Indem der Faden aus der Fadenreserve in Abhängigkeit von der Stellung des Changierfadenführers freigegeben wird, wird sichergestellt, daß er stets zum gleichen Zeitpunkt von diesem übernommen wird, d. h., nacheinander hergestellte Garnspulen haben alle die gleiche Anfangsstelle an der Spulenhülse.

Vielfach ist es üblich, einen Faden so an eine Leerhülse anzulegen, daß zunächst eine aus mehreren parallelen Fadenwin­ dungen bestehende Wulst an einem Spulenende gebildet wird, bevor es zur Bildung der in die Spulreise führenden Faden­ reserve kommt. Da die zeitliche Länge der Fadenreserve, d. h. das Intervall vom Ende der Fadenwulst bis zum Beginn der von der Changiervorrichtung durchgeführten Spulreise bekannt ist, ist es gemäß der Erfindung möglich, den Faden so aus der Wulst in die Fadenreserve zu führen, daß das Ende der Fadenreserve und das Ende der Bewegung des Changierfadenführers am gleichen Ende der Spule zeitlich und örtlich zusammenfallen. D. h., der Faden kann genau am Ende der Reservebildung von dem Changier­ fadenführer ergriffen werden.

Hierzu ist in der Bewegungsbahn des Changierfadenführers eine Vorrichtung vorgesehen, die auf dessen Lage anspricht, indem sie ein Signal auslöst, welches die Freigabe des Fadens aus der Wulst in die Fadenreserve und in die Spulreise bewirkt.

Die Vorrichtung kann in ihrem Aufbau von verschiedener Art sein. Zum Beispiel kann sie aus einem mechanischen Schalter, einem photoelektrisches Element einem Magnetschalter, z. B. einer Hallsonde oder einem induktiven Näherungsschalter beste­ hen. Vorzugsweise reagiert sie auch auf die Bewegungsrichtung des Changierfadenführers.

Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä­ ßen Aufwickelvorrichtung;

Fig. 2 ein Schaltschema zum Ansteuern der einen Faden in die Fadenreserve in Abhängigkeit von der Stellung des Changierfadenführers freigebenden Vorrichtung; und

Fig. 3 eine Darstellung der Vorrichtung gem. Fig. 1 mit anderem Changierdreieck.

Die in Fig. 1 dargestellte Aufwickelvorrichtung 10 weist als Teil einer Changiervorrichtung 12 einen Changierfadenführer 14 auf, der von einer Trommel 16, in deren Mantelfläche ein Kehr­ gewinde 18 vorgesehen ist, über ein in dem Kehrgewinde 18 gleitendes Schiffchen (nicht dargestellt) in reziproke Bewe­ gungen im wesentlichen parallel zur Mantelfläche einer Spulen­ hülse 20 versetzt werden kann. Die Kehrgewindetrommel 16 wird von einem Motor 22, zum Beispiel einem Asynchronmotor in Umdrehungen versetzt, deren Zahl in angemessenem Verhältnis zur Umdrehungs-, d. h. Aufwickelgeschwindigkeit der Hülse 20 steht und die zwecks Spiegelstörung der Kreuzwicklung mit einer gewissen Unregelmäßigkeit laufen. Die Trommel 16 liegt in einem Gehäuse 24, in dessen einer Oberfläche sich ein parallel zur Achse der Trommel 16 ausgerichteter Schlitz 26 befindet, welcher - gegebenenfalls mit einer nicht gezeigten zusätzlichen Führungsschiene - den geraden Lauf des Faden­ führers 14 bestimmt. Im übrigen sind an den beiden Stirnflä­ chen der Trommel 16 in im nicht gezeigten Maschinengestell vorgesehenen Kugel- oder Rollenlagern 28, 30 steckende Wellen 32, 34 vorgesehen. Die Welle 32 ist mit dem Motor 22 verbun­ den.

Unterhalb der Changiervorrichtung 12 ist eine Wickelvorrich­ tung 36 vorgesehen, in der von zwei sich axial gegenüberlie­ genden Spannfuttern 38, 40 eine der Spulenhülse 20 gehalten wird, die von einer Reibwalze 42 angetrieben wird. Die Spann­ futter 38, 40 sind über Kugel- oder Rollenlager 46, 48 im nicht gezeigten Maschinengestell drehbar gelagert und zwar so, daß die Achse der von ihnen getragenen Hülse 20 parallel zur Achse der Kehrgewindetrommel 16 ausgerichtet ist.

Gleichfalls parallel zu der Hülse 20 ist im Maschinengestell über Kugel- oder Rollenlager 50, 52 die die Hülse 20 bzw. die Kreuzwicklung 44 antreibende Reibwalze 42 gelagert, deren im Lager 50 steckender Wellenzapfen 54 mit einem weiteren Motor 56 verbunden ist. Um eine möglichst gleichmäßige Geschwindig­ keit zu gewährleisten, ist der Motor 56 vorzugsweise ein geregelter Drehstrom- oder frequenzgesteuerter Synchronmotor. Die Hülse 20 bzw. die auf ihr gebildete Kreuzwicklung 44 liegt während des größten Teils der Spulreise gegen die Reibrolle 42 an, wobei die Lagerung der Hülse 20 bzw. der Spannfutter 38, 40 bei sich vergrößerndem Durchmesser der Kreuzwicklung 44 eine radiale Verlagerung der Wicklung 42 bezüglich der Reib­ walze 42 ermöglicht.

Seitlich der Aufwickelvorrichtung 10, etwa auf der Höhe zwi­ schen der Changierung 12 und der Reibwalze 42 und am dem Motor 22 gegenüberliegenden Ende liegt eine schematisch dargestellte Vorrichtung, mit der der Faden Y nach Maßgabe der Erfindung gezielt aus der Abfallwulst in seine Reserve B und in den Spulbereich A bewegt werden kann. Die Vorrichtung ist bei­ spielhaft als hakenförmiges Glied 58 dargestellt, welches zum Beispiel von einem Elektromagnet 60 oder Luftzylinder oder dgl. bewegt werden kann.

In der einen Stellung liegt das Glied 58 seitlich neben der Hülse 20, zum Beispiel in unmittelbarer Nähe einer schematisch dargestellten Fadenabfall-Absaugdüse 62, die während eines Spulendoffs vor und nach einem Aufwickelvorgang den von einem nicht gezeigten Vorrat beständig angelieferten Faden vorüber­ gehend absaugt.

In einer zweiten Stellung 58a liegt das Glied 58 zur Bildung der nicht gezeigten Abfallwulst seitlich vor einem End­ abschnitt der Hülse 20.

In einer dritten Stellung 58b kann der Haken 58 zum Beispiel so vor der Kreuzwicklung 44 liegen, daß er den Faden Y am Ende der Spulreise, also bei fertiggestellter Kreuzwicklung, fangen und vor in die Abfall-Absaugvorrichtung 62 ziehen kann, wo er durch die Saugöffnung 62 auf Abfall geführt wird.

Durch den von der Kehrgewindetrommel 16 hin- und herbewegten Fadenführer 14 bewegt sich das über einen feststehenden Faden­ führer 64 kommende Garn Y in einer Changierebene, die in etwa die Form zweier spiegelsymmetrisch zueinander liegender recht­ winkeliger Dreiecke hat, deren Hypothenusen Y′ und Y′′ die vom Garn Y überstrichene Fläche seitlich begrenzen. Die Gesamt­ länge der ineinander übergehenden und dem Fadenführer 64 gegenüberliegenden Katheten entspricht etwa dem vom Faden­ führer 14 durchlaufenen Changierhub und somit der Länge der zu bildenden Kreuzwicklung 44. Die Hypothenusen Y′ und Y′′ sind die seitlichen Grenzen des Changierdreiecks, dem sich durch die Bewegung des Changierfadenführers oberhalb der Kreuzwickel­ spule bedingt eine in etwa rechteckige Verlängerung an­ schließt, so daß das Changierdreieck eine Form annimmt, die in Fig. 3 von doppelt strichpunktierten Linien Y′′′ und Y′′′′ umrissen ist.

Vor einem Aufwickelvorgang läuft das Garn Y entlang der Linie Y′′′ von dem Fadenführer 64 über oder durch das hakenförmige Glied 58 in die Abfall-Absaugvorrichtung 62. Um einen Auf­ wickelvorgang einzuleiten, bewegt sich das Glied 58 mit dem von ihm gehaltenen Faden Y in die Stellung 58a vor einen Endabschnitt der Hülse 20 und führt den Faden Y tangential an deren Mantelfläche. Die Hülse 20 übernimmt den Faden Y, wo er zunächst in mehreren Windungen als Abfallwulst aufgewickelt wird.

Die Bewegung des Gliedes 58 in die Stellung 58a kann mit der Betätigung eines Schalters, beispielsweise einer Lichtschranke einhergehen, wodurch der in Fig. 2 schematisch gezeigte Schaltkreis aktiviert wird. Das heißt, entlang der Bewegungs­ bahn des Fadenführers 14 am Schlitz 26 gelegene Lichtschranken werden aktiviert, um einmal die Bewegungsrichtung und zum anderen die Stellung des Fadenführers 14 zu ermitteln und durch Abgabe entsprechender Signale den Haken 58 über seinen Antrieb 62 so zu betätigen, daß er den unter Spannung stehen­ den Faden Y freigibt, so daß dieser in die aus mehreren Faden­ wicklungen bestehende und zwischen Abfallwulst und der eigent­ lichen Kreuzwicklung gelegene Fadenreserve übergehen kann. Dabei ist der Zeitpunkt, zu dem der Haken 58 den Faden Y in die Reserve freigibt, über nicht gezeigte Zeitglieder so gelegt, daß das zeitliche Ende der vom Faden Y durchlaufenen Reserve mit dem Eintreffen des Changierfadenführers 14 am gleichen Spulenende zusammenfällt. So befindet sich am in Fig. 1 rechten Ende der Bewegungsbahn des Fadenführers 14 eine aus einer Leuchtdiode 66 und einer Photozelle 68 gebildete Licht­ schranke.

Eine weitere aus einer Leuchtdiode 70 und einer Photozelle 72 gebildete Lichtschranke liegt etwa in der Mitte der Bewegungs­ bahn des Changierfadenführers 14. Die beiden Lichtschranken liegen in Reihe im den Elektromagnet 60 steuernden Erreger­ kreis und zeigen durch die Folge der von ihnen abgegebenen Signale die Bewegungsrichtung des Changierfadenführers 14 an.

Der Erregerkreis steuert zum Beispiel über die Lichtsachranke 70, 72 den Magnet 60 so an, daß das Haken 58 in die Stellung 58a bewegt wird. Trifft dann der Changierfadenführer 14 am Ende des Schlitzes und in der Lichtschranke 66, 68 ein, wird der Magnet 60 abermals so angesteuert, daß der Haken 58 den Faden Y in die Reserve freigibt.

Die Lichtschranken geben jeweils dann Signale ab, wenn die von den Dioden 66 und 70 in die Photozellen 68, bzw. 70 gelenkten Lichtstrahlen durch den Changierfadenführer 14 unterbrochen werden. Das von der Photozelle 68 abgegebene Null-Signal wird über eine Leitung 74 einem Eingang eines NAND-Gliedes 76 zugeführt, dessen anderer Eingang über eine Leitung 78 geerdet ist und somit auch auf Null-Potential liegt. Damit schaltet der Ausgang des NAND-Gliedes 76 auf "1". Dieses positive Signal wird über eine Leitung 80 einem Eingang eines AND-Gliedes 82 zugeführt, dessen anderer Eingang negiert ist und an dem ein zuvor von der Lichtschranke 70, 72 abgegebenes Null-Signal liegt. Dessen Ausgang wird somit auf "1" geschal­ tet und erregt über eine Leitung 86 den Elektromagnet 60 erregt, der damit den Haken 58 vom Faden Y löst, so daß dieser in seine Reserve entlassen und alsdann von dem Changierfa­ denführer 14 übernommen wird.

Es liegt im Ermessen des Fachmannes, die hier beispielhaft als Lichtschranken beschriebenen Schaltelemente der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung durch andere Schaltvorrichtungen, zum Beispiel Magnetschalter, wie Hall-Sonden, induktiven Schalter­ elementen u. dgl. zu ersetzen oder anstelle des kehrgewindege­ triebenen Changierfadenführers eine Flügelchangierung mit auf deren Stellung ansprechenden Schaltern einzusetzen.

Die Spulreise des auf aufeinanderfolgende Hülsen 20 auf zu­ wickelnden Fadens Y kann also stets nach einem gleichbleiben­ den Intervall im Anschluß an die Freigabe des Faden Y in seine Reserve beginnen.

Bezugszeichenaufstellung

10 Aufwickelvorrichtung
12 Changiervorrichtung
14 Changierfadenführer
16 Walze
18 Kehrgewinde
20 Spulenhülse
22 Motor
24 Gehäuse
26 Schlitz
28 Kugellager
30 Kugellager
32 Welle
34 Welle
36 Wickelvorrichtung
38 Spannfutter
40 Spannfutter
42 Reibwalze
44 Kreuzwicklung
46
48 Kugellager
50
52
54 Welle
56 Motor
58 Haken
60 Elektromagnet
62 Abfall-Aufnahmevorrichtung
64 Fadenführer
66 Leuchtdiode
68 Photozelle
70 Leuchtdiode
72 Photozelle
74 Leitung
76 NAND-Glied
78 Leitung
80 Leitung
82 AND-Glied
84 Leitung
86 Leitung
A Spulreise
B Fadenreserve
Y Faden

Claims (9)

1. Aufspulvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens (Y) auf einer Hülse (20), an der der Faden (Y) während der Bil­ dung der Spule (Spulreise) mittels des Changierfaden­ führers (14) über die Länge des Changierhubes hin- und hergeführt wird, welche Aufspulvorrichtung eine Fadenreserveeinrichtung (58) aufweist, durch welche der Faden (Y) vor der Spul­ reise außerhalb des Changierhubs zu einer Fadenreserve­ wicklung verlegt und zum Einleiten der Spulreise freige­ geben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenreserveeinrichtung (58) in Abhängigkeit von der Stellung des Changierfadenführers (14) betätigt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die zeitliche Länge der Fadenreservebildung so bemessen ist, daß ihr Ende mit dem Eintreffen des Changierfaden­ führers (14) am neben der Fadenreserve gelegenen Ende der Spule (20) zusammenfällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn des Changierfadenführers (14) ein auf dessen Stellung ansprechender Sensor (66, 68) vor­ gesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das der Sensor ein berührungsloser Sensor ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine aus einer Leuchtdiode und Photozelle gebildete Lichtschranke ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Hallsonde ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein induktiver Näherungsschalter ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Changierfadenführer (14) ein von einer Kehrgewinde­ walze (16) in eine im wesentlichen lineare, reziproke Bewegung versetztes Element ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Changierfadenführer aus Paaren koaxial gelagerter und in entgegengesetzte Richtungen drehbarer Arme besteht.