EP1660400B1

EP1660400B1 - Verfahren und vorrichtung zum positionieren mehrerer hülsen in einer spulmaschine

Info

Publication number: EP1660400B1
Application number: EP04764783A
Authority: EP
Inventors: Roland Kampmann; Klaus Mayer
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-09-03
Also published as: KR20060119933A; CN100418868C; WO2005023694A1; CN1845867A; JP2007504070A; EP1660400A1; DE502004011880D1

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren mehrerer Hülsen (8) in einer Spulmaschine (1) beschrieben. Hülsen (8), die an Spulmaschinen (1) zum Aufspulen von Spulen verwendet werden, weisen ein Fangmittel (8.1) auf, mit dem der Faden zum Beginn des Aufspulens auf der Hülse (8) gefangen wird. Bei einer koaxialen Anordnung mehrerer Hülsen (8) hintereinander ergibt sich das Problem, dass Längentoleranzen der Hülsen (8) zu einem Positionsfehler der Fangmittel (8.1) führen. Dadurch wird die Fangsicherheit verschlechtert. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung werden die Hülsen (8) nach dem Aufschieben auf das Spannfutter (7) vereinzelt und an eine Sollposition verschoben. Hierzu wirken Führungsmittel (11) auf die Hülsen (8) ein, wobei die Hülsen (8) auf dem Spannfutter (7) einzeln oder zu mehreren positioniert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren mehrerer Hülsen in einer Spulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 und eine Spulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Aus der US 5,393,003 ist bekannt, zunächst zwei Hülsen auf ein Spannfutter aufzuschieben und danach die hintere Hülse von einem Doffer um einen definierten Betrag zurückzuziehen. Damit haben die Hülsen nach dem Separieren einen festen Abstand zueinander.
Weiterhin sind aus der EP 1 174 308 und der EP 0 427 994 A1 Vorrichtungen bekannt, bei denen ebenfalls Hülsen vereinzelt von einem Doffer auf ein Spannfutter aufgeschoben und positioniert werden. Hierbei werden von einem Doffer zunächst die Hülsen an ihre Endposition aufgeschoben. Im Anschluss daran wird vom Doffer die zweite Hülse zurückgezogen, so dass seitens des Spannfutters ein Anschlag zwischen der ersten und der zweiten Hülse herausgefahren werden kann. Abschließend schiebt der Doffer dann die zweite Hülse gegen diesen Anschlag. Der Doff-Vorgang ist erst beendet, nachdem die Hülsen separiert wurden. Die zwischen den Hülsen entstandene Lücke wird für Fangelemente benötigt, die bei der zu bestückenden Spulmaschine auf einem Spannfutter vorgesehen sind.
Aus der EP 0 937 008 A1 ist eine Spulmaschine zum Aufspulen mehrerer kontinuierlich zulaufender Fäden bekannt. Dazu werden die zulaufenden Fäden auf je eine rotierende Hülse zu einer Spule aufgewickelt. Durch eine in Fadenlaufrichtung gesehen vor der Spule angeordnete Changiereinrichtung wird jeder Faden periodisch in Spulenachsrichtung changiert, so dass durch die Überlagerung der Bewegungen eine zylindrische Kreuzspule aufgewickelt wird.
Die Hülsen und somit auch die Spulen sind koaxial auf auskragend gelagerten Spannfuttern befestigt. Durch Rotation des Spannfutters werden die Hülsen angetrieben.
Um die vollen Spulen möglichst verlustfrei durch leere Hülsen auszutauschen, verfügt die Spulmaschine über zwei Spannfutter, die auf einem Drehteller angeordnet sind und damit wechselseitig von einer Spul- in eine Parkposition bewegt werden können.
Die Hülsen verfügen an einer bestimmten Stelle über Fangmittel, mit denen die Fäden beim Wechsel von der Parkposition in die Spulposition von der rotierenden Hülse gefangenen und mitgenommen werden. Als Fangmittel kommen ringnutförmige Kerben oder in ausgestanzten Fenstern vorgesehene Fanghaken an der Hülse infrage. Zum Fangen werden während des Wechselvorgangs die Fäden mit Fadenführern exakt über diese Fangmittel geleitet. Eine vergleichbare Situation ergibt sich auch beim erstmaligen Anlegen der Fäden, wo ebenfalls Fadenführer die Fäden exakt über diese Fangmittel leiten.
Der beschriebene Wechselvorgang ist gerade bei hohen Fadengeschwindigkeiten als sehr kritisch einzustufen. Situationen, in denen einer der Fäden nicht von der Hülse gefangen wird, führen zu Unterbrechungen des Spulprozesses.
Als wichtiger Parameter für die Fangsicherheit hat sich die exakte relative Position der Fangmittel gegenüber den jeweiligen Fadenfübrern erwiesen.
Die in der EP 0 937 008 A1 gezeigte Spulmaschine spult vier nebeneinander zugeführte Fäden gleichzeitig mit einem Spannfutter auf. Es sind jedoch auch Spulmaschinen mit noch mehr gleichzeitig aufspulbaren Fäden und entsprechend längeren Spannfuttern üblich.
Die Spannfutter werden nach dem Wechseln und dem Abnehmen der Spulen mit direkt hintereinander aneinander angeordneten Hülsen bestückt. Dabei wird die erste Hülse bis zu einem Anschlag geschoben und die dahinter liegenden Hülsen jeweils gegen die davor liegende Hülse. Anschließend werden die Hülsen auf dem Spannfutter gespannt. Mit diesem Verfahren kann das Spannfutter einer Spulmaschinen sehr einfach und schnell manuell bestückt werden.
Es ist ebenfalls üblich, mit einem automatischen oder halbautomatischen Doffer das Spannfutter mit einem kompletten Hülsenstapel zu bestücken. Ein solcher Doffer ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 195 08740 A1 gezeigt.
Es liegt auf der Hand, dass eine Längentoleranz einer Hülse zu einem Positionsfehler des Fangmittels der darauf folgenden Hülse bewirkt. Gerade bei langen Spannfuttern kann sich so der Positionsfehler von Hülse zu Hülse addieren.
Aus diesem Grund werden sehr hohe Anforderungen an die Längentoleranz der Hülsen gestellt. In der Regel sind die Hülsen aus Pappe gefertigt. Da die Pappe unter Einfluss von Feuchtigkeit Längenänderungen unterliegt, kann eine Hülse nicht mehrfach verwendet werden. Dies verursacht insbesondere auf Grund der Tatsache, dass die Hülsen durch das Fangmittel teuer sind, hohe Kosten. Zum Anderen ist auch der Neupreis der Hülsen aufgrund der hohen Toleranzanforderung hoch.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum einfachen und schnellen Bestücken des Spannfutters einer Spulmaschine mit Hülsen bereitzustellen, dass auch bei Verwendung von gebrauchten und somit bezüglich der Länge ungenauen Hülsen eine hohe Positionsgenauigkeit der auf den Hülsen vorgesehenen Fangmittel und damit eine hohe Fangsicherheit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 5 und mit einer Spulmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 19 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zunächst wie in dem Stand der Technik beschrieben in einem ersten Verfahrensschritt die Hülse einzeln oder als Hülsenstapel auf das Spannfutter der Spulmaschine geschoben. Dieser Vorgang wird durch eine Bedienperson oder einen Doffer ausgeführt. Anschließend werden die Hülsen in einem zweiten Verfahrensschritt erfindungsgemäß vereinzelt und auf ihre Sollposition positioniert. Es ist möglich, den zweiten Verfahrensschritt für jede Hülse nacheinander durchzuführen oder für mehrere oder alle Hülsen gleichzeitig durchzuführen. Hierzu weist die Vorrichtung Führungsmittel auf, die auf die an dem Spannfutter gehaltenen Hülsen einwirken.
Die Hülsen werden beim Aufschieben bis zu einem in Anschlag am Lagerende des Spannfutters geschoben. Diese Verfahrensvariante erleichtert das nachfolgende Vereinzeln, da die Hülsen nur in eine Richtung verschoben werden müssen.
Die darauf folgenden Verfahrensschritte entsprechen wieder dem Stand der Technik, das heißt nach dem Positionieren werden die Hülsen wie üblich gespannt.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass die einfache und schnelle Bedienung beim Bestücken des Spannfutters der Spulmaschinen nach wie vor gegeben ist. Trotzdem kann eine hohe Positionsgenauigkeit jeder einzelnen Hülse unabhängig von ihrer Länge und Toleranz erreicht werden. Es ist selbstredend, dass die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Hülsen mindestens um die halbe Längentoleranzbreite kürzer sein muss als der Abstand der Sollpositionen der Hülsen, um Platz für das Vereinzeln zu haben.
Es ist zwar aus der Offenlegungsschrift DE 197 01315 A1 bekannt, Hülsen vereinzelt auf ein Spannfutter zu bestücken. Die in der DE 197 01315 A1 vorgeschlagene Lösung bedingt aber, dass die Hülsen bereits vor den Aufschieben auf das Spannfutter vereinzelt werden müssen. Dies bedeutet einen zusätzlichen Aufwand für den Bediener. Zudem können die Hülsen hier nicht als Hülsenstapel aufgeschoben werden. Diese Anforderungen waren jedoch gerade eine der Aufgaben, der diese Erfindung zu Grunde liegt.
In einer Variante des Verfahrens werden Klinken parallel zu den Hülsen in Richtung des Kragendes bewegt. Sobald die Klinken bestimmte Kanten der Hülsenerfassen, werden diese mitgenommen und bis zu einer Endposition verschoben. Als Kante der Hülse bietet sich beispielsweise das Hülsenende an.
In einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens unterteilt sich der zweite Verfahrensschritt "Vereinzeln und Positionieren" in einzelne Unterschritte. Dies ist zunächst in einem ersten Unterschritt des Verfahrens das auseinander schieben zweier benachbarter Hülsen. In Verbindung mit der oben beschriebenen bevorzugten Verfahrensvariante bedeutet dies, dass jeweils die dem Kragende des Spannfutters zugewiesene Hülse von der jeweils dem Lagerende des Spannfutters zugewiesene Hülse weggeschoben wird.
In einem zweiten Unterschritt des Verfahrens wird eine als Anschlag wirkende und in Richtung der Hülsenachse fest stehende Klinke in den Spalt zwischen den Felsen eingebracht. Dieser Anschlag dient der gezeigten Positionierung der Hülse. In einem dritten Unterschritt wird nun eine der Hülsen gegen den Anschlag und damit in die Sollposition verschoben.
Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung ist bevorzugt mit einem Träger zur Aufnahme der Führungsmittel ausgebildet, welcher unmittelbar seitlich neben dem Spannfutter angeordnet ist. Damit können die in einem ungespannten Zustand an dem Spannfuttern gehaltenen Hülsen auf einfache Art und Weise von außen durch die Führungsmittel auf dem Spannfutter zum Vereinzeln und Positionieren hin- und herbewegt werden.
Die Führungsmittel könnte jedoch auch unmittelbar an dem Spannfutter integriert sein, um nach dem Aufschieben der Hülsen jeder einzelnen Hülse aus dem Hülsenstapel heraus eine bestimmte Position zu zuordnen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Positioniervorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens weist als Führungsmittel eine Klinke auf, die mittels eines Vorschubmittels im wesentlichen von einer Startposition zu einer Endposition in Richtung des Kragendes bewegbar ist. Diese Klinke weist eine Kante auf, die mit einer Kante der zu bewegen Hülse korrespondiert. Zunächst ist die Klinke in Vorschubrichtung bewegbar, bis die Kante der Klinke mit der Kante der Hülse in Kontakt kommt und diese mitnimmt. Das Vorschubmittel bewegt daraufhin die Klinke gemeinsam mit der Hülse bis zu einer Endposition. Zusätzlich ist die Klinke in einer Verriegelungsbewegung bewegbar, so dass einerseits bei in Kontakt kommen der Kante der Klinke mit der Kante der Hülse die Klinke in Verriegelungsrichtung bewegbar ist, andererseits am Ende der Vorschubbewegung die Klinke entgegen der Verriegelungsrichtung bewegbar ist, so dass die Kante der Klinke und die Kante der Hülse außer Kontakt kommen.
In einer Variante der Positioniervorrichtung ist pro Hülse eine Klinke vorgesehen, wobei alle Klinken von einem gemeinsamen Vorschubmittel bewegt werden.
In einer anderen Variante der Positioniervorrichtung ist eine Klinke für alle Hülsen vorgesehenen, wobei das Vorschubmittel so geartet ist, dass die Klinke die beschriebene Bewegung für jede Hülse nacheinander durchführen kann.
In einer Ausführungsform ist die Klinke oder das Vorschubmittel gegen einen Anschlag Verfahrbar, der die Endposition definiert.
In einer anderen Ausführungsform ist ein Sensor vorgesehen, der die Position der zu bewegenden Hülse, der Klinke oder des Vorschubmittels erfasst und bei Erreichen der Sollposition das Vorschubmittel stoppt.
Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen die Kante der Klinke mit der Kante der Hülse, die zugleich das Hülsenende darstellt, zusammenwirkt, ergibt sich das Problem, das die Klinke zwischen zwei benachbarte Hülsen eingesetzt werden muss, ohne die Kanten der Hülse zu verletzen. In diesen Fällen weisen die Führungsmittel der Positioniervorrichtung bevorzugt eine Separationseinrichtung auf, so dass zuvor zwei benachbarte Hülsen durch Aufbringen einer nachgiebig wirkenden Kraft mittels Separationsmittel schonend voneinander getrennt werden. Während die zuvor beschrieben Ausführungsformen in Achsrichtung bewegbare Klinken aufweisen, werden in besonders bevorzugten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen feststehenden Klinken verwendet. Damit entsprechen die Positionen der Klinken den Sollpositionen der Hülsen. Um die Hülse gegen die Klinke zu verfahren, verfügt die Separationseinrichtung über mehrere nachgiebig wirkende Separationsmittel, die die Hülsen gegen die Klinken verschieben. Durch die nachgiebige Wirkung der Separationsmittel wird verhindert, dass die Hülse beim Kontakt mit der Klinke beschädigt wird.
Ein solches nachgiebig wirkendes Separationsmittel kann zum Beispiel eine auf die Hülse aufgesetzte und in Richtung des Kragendes des Spannfutters bewegbaren Bürste sein, die mit der Hülsenoberfläche in Kontakt steht und die Hülse zunächst verschiebt, jedoch die Hülsenoberfläche nach Kontakt der Hülse mit der Klinke nicht verletzt.
Ein anderes nachgiebig wirkendes Separationsmittel kann eine auf die Hülsenoberfläche aufgesetzte und in Richtung des Kragendes des Spannfutters bewegbaren Reibfläche sein. Dabei ist der Reibwert zwischen Separationsmittel und Hülse höher als zwischen Hülse und Spannfutter.
Eine weitere Ausführungsvariante des Separationsmittels ist ein Luftstrahl, der auf das Hülsenende wirkt und in Richtung des Kragendes eine Kraft auf die Hülse ausübt, die die Hülse verschiebt.
In dem Fall, dass mehrere Separationsmittel für je eine Hülse eingesetzt sind, ergibt sich das Problem, das bei einem Verschieben einer Hülse vom Lagerende des Spannfutters in Richtung des Kragendes zwar der Abstand zwischen dieser Hülse und der Nachbar-Hülse in Richtung des Kragendes vergrößert, sich jedoch der Abstand auf der anderen Seite verringert. Daher ist es erforderlich, dass bei einem gleichzeitigen Vereinzeln aller Hülsen ein Koordinationsmittel dergestalt bewirkt, dass die Geschwindigkeit der jeweils einzelnen Separationsmittel in Richtung des Kragendes zunimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, dass als Koordinationsmittel jeweils zwischen zwei Separationsmitteln eine gespannte Feder verwendet wird. Dabei wird das dem Kragende zugewendete Separationsmittel durch einen Aktor angetrieben. Die letzte Feder oder das letzte Separationsmittel am Lagerende stützt sich gegen einen festen Anschlag ab. Dadurch erfahren die einzelnen Separationsmittel bei Betätigung des Aktors ähnlich einer Ziehharmonika auseinander.
Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung wird bevorzugt in eine Spulmaschine eingebaut. Hierzu verfügt die Spulmaschine über Mittel, mit denen die Positioniervorrichtung zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsposition wechselbar ist. Dabei ist unter der Arbeitsposition die Position zu verstehen, in der dass erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Anschließend wird die Positioniervorrichtung in eine Ruheposition verbracht.
Spulmaschinen verfügen in der Regel über zwei Spannfutter, die mittels eines Drehtellers zwischen einer Spulstellung und einer Parkstellung gewechselt werden. Daher verfügt die Spulmaschine in einer bevorzugten Ausführungsform über Mittel, die die Arbeitsposition der Positioniervorrichtung dem sich aus der Parkstellung heraus bewegenden Spannfutter nachführt.
Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung kann ebenfalls in einen Doffer eingebaut werden. Dies hat den Vorteil, dass nicht mehr für jeden Spulkopf eine Positioniervorrichtung vorgesehen werden muss.
Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel der Positioniervorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Spulmaschine,
Fig. 2.1 bis.2.3: die Bewegungsabfolge der Positioniervorrichtung aus Fig 1 beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 3: im Detail eine Alternative der Hülsenkante,
Fig. 4: im Detail eine Alternative der Klinke und der Hülsenkante,
Fig. 5: eine weitere Ausführungsvariante der Positioniervorrichtung,
Fig. 6: eine weitere Ausführungsvariante der Positioniervorrichtung,
Fig. 7: im Detail ein Separationseinrichtung,
Fig. 8: eine bevorzugte Ausführungsvariante der Positioniereinrichtung,
Fig. 9: eine erfindungsgemäße Spulmaschine mit einer Positioniervorrichtung,
Fig. 10: einen Doffer mit einer Positioniervorrichtung.

In Figur 1 ist die Positioniervorrichtung 23 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Spulmaschine 1 dargestellt. Die Spulmaschine 1 spult die kontinuierlich zulaufenden Fäden 2 zu Spulen 5 auf. Dazu verfügt und die Spulmaschine über eine mit dem Gehäuse 3 verbundene Changiereinrichtung 3.1, die die Fäden 2 in Spulenachsrichtung changiert. Durch Rotation der auf das Spannfutter 4 aufgespannt Hülsen 5.1 werden die Spulen 5 erzeugt. Der Spulkopf 1 verfügt über ein zweites Spannfutter 7, das sich in einer Parkposition befindet. Das Spannfutter 7 ist, ebenso wie Spannfutter 4, an einem Lagerende 7.3 auskragend gelagert, so dass sich Hülsen 8 an dem Kragende 7.2 aufschieben lassen. Zu dem Zeitpunkt, in dem die Spulen 5 ihren Maximaldurchmesser erreicht haben, werden die Spannfutter 4 und 7, die mit einem Drehteller 6 verbunden sind, durch Drehung des Drehtellers 6 gegeneinander ausgetauscht. Dabei ist es Aufgabe eines während dieser Phase in den Fadenlauf eingebrachten Fadenführers 9, die Fäden 2 so zu führen, dass die Fäden über ein Fangmittel 8.1 an der Hülse 8 geleitet werden, so dass die Fäden 2 von dem Fangmittel 8.1 mitgenommen werden, so dass sich an den nun in der Aufspulposition befindlichen Hülsen 8 Spulen bilden.
Damit eine hohe Fangsicherheit gewährleistet ist, ist es notwendig, dass sich die Fangmittel 8.1 an einer eng tolerierten Position auf dem Spannfutter 7 befinden. In Figur 1 ist eine Spulmaschine dargestellt, die vier Fäden gleichzeitig aufspult. Es sind aber auch Spulmaschinen bekannt, die acht oder mehr Fäden gleichzeitig aufspulen. Die Figur 1 stellt am Spannfutter 7 die Hülsen 8 in der Situation dar, die sich unmittelbar nach dem Aufschieben der Hülsen 8 auf das Spannfutter 7 ergibt. Die Position des Fangmittels 8.1 auf der Hülse 8, die dem Kragende 7.2 am nächsten ist, wird beeinflusst durch die Längentoleranz der anderen Hülsen 8. Um dies zu vermeiden, ist eine Positioniervorrichtung 23 vorgesehen, die die einzelnen Hülsen 8 mittels Führungsmittel 11 jeweils an ihre genaue Position auf dem Spannfutter 7 verschiebt. Anhand der Hülsen 5.1 auf dem Spannfutter 4 lässt sich erkennen, dass zwischen den Hülsen 5.1 kleine Lücken vorhanden sind, die das Resultat der Wirkung der Positioniervorrichtung 23 sind. Hierzu verfügt die Positioniervorrichtung 23 über Führungsmittel 11, die als eine Vielzahl von Klinken 12 ausgebildet sind. Die Klinken 12 sind in Richtung der Achse des Spannfutters 7 verfahrbar und verschieben die Hülsen 8 auf dem Spannfutter 7 an ihre Sollposition.
In Figur 2.1 bis 2.3 ist die Bewegungsabfolge der Führungsmittel 11 beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zunächst werden die Hülsen 8 auf das Spannfutter 7 aufgeschoben. Dies erfolgt entweder manuell indem jede einzelne Hülse auf das Spannfutter gesteckt wird. Durch das Nachschieben der weiteren Hülsen 8 bildet sich ein Hülsenstapel, der auf dem Spannfutter 7 bis zum Anschlag 10 geschoben wird. Ebenfalls kann ein Hülsenstapel durch einen Doffer aufgeschoben werden. Nach dem Aufschieben der Hülsen 8 wird die Positioniervorrichtung 23, die sich zuvor in einer Ruheposition befand, senkrecht zur Achse des Spannfutters 7 gegen die Hülsen 8 verfahren. Hierzu verfügt die Positioniervorrichtung 23 über eine Träger 15, der mittels einer Führung 16 in Richtung des Spannfutters 7 beweglich geführt wird. Auf dem Träger 15 ist ein Schlitten 14 vorgesehen, der in Richtung der Achse des Spannfutters 7 beweglich ist. Auf dem Schlitten 14 sind die Klinken 12 montiert, die federnd gegen die Hülsen 8 wirken. Zu Beginn des Positionierens befindet sich der Schlitzen 14 in einer Startposition, die hier durch einen Anschlag 18 definiert wird. Der Positioniervorgang wird wie in Figur 2.2 gezeigt mit dem Verfahren des Schlittens 14 von der Startposition in die Endposition, in der der Schlitten 14 gegen den Anschlag 17 fährt, durchgeführt. Dabei greifen die Spitzen der federnd auf die Hülsen 8 wirkenden Klinken 12 jeweils in den Spalt zwischen zwei benachbarten Hülsen 8. Es ist erkennbar, dass der Abstand der Klinken 12 untereinander größer ist, als die Länge der Hülsen 8. Dadurch erfasst zuerst die dem Kragende 7.2 benachbarte Klinke 12 die gegenüberliegende Hülse 8. Somit wird diese Hülse auch am weitesten verschoben. Durch die Klinken 12 wird eine nach der anderen Hülse 8 mitgenommen und an ihre Sollposition verschoben. Dies ist in Figur 2.3 dargestellt. Anschließend wird der Träger 15 in eine Ruheposition zurück gefahren und der Schlitten 14 wieder in die Startposition verbracht.
In Figur 3 ist im Detail eine Alternative der Hülsenkante dargestellt. Während in Figur 2 die Klinke in den Spalt zwischen zwei benachbarten Hülsen 8 eingreifen musste, wird hier mit einer Stufe 8.2 das Einfallen der Klinke 12 vereinfacht, so dass die Kante 12.2 der Klinke 12 sicher mit der Kante 8.4 der Hülse 8 in Kontakt kommt. Insbesondere ist hier vorteilhaft, dass hierfür eine geringere Kraft, mit der die Klinke 12 gegen die Hülse 8 drückt, erforderlich ist, so dass sich hier weniger Beschädigungen der Oberfläche der Hülse 8 ergeben, wenn die Klinke 12 an der Hülse 8 entlang gefahren wird. In der Figur 3 ist die Stufe 8.2 am - in Bewegungsrichtung der Klinke gesehen - Ende einer Hülse vorgesehen. Die Kante 8.4 befindet sich hier am Anfang der Hülse. Es ist jedoch auch möglich, die Stufe 8.2 und die Kante 8.4 an dem anderen Ort der Hülse 8 vorzusehen.
Figur 4 zeigt im Detail eine weitere Alternative. Hier weist die Klinke 12 eine keilförmige Form auf, die leicht in einen Spalt eingeführt werden kann, der sich durch Phasen 8.3 an den Enden jeweils zweier benachbarter Hülsen 8 ergibt. Eine Feder 12.1 bringt die für das Eindringen in den Spalt erforderliche Kraft auf.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsvariante der Positioniereinrichtung. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Figuren ist hier nur eine Klinke 12 vorgesehen. Diese Klinke 12 ist auf einem Halter 14.1 angebracht, der in Richtung Spannfutter bewegbar auf dem Schlitten 14 angebracht ist Dies ist hier durch einen Drehgelenk dargestellt. Ein Zapfen 14.2, und der mit dem Halter 14.1 verbunden ist, wirkt mit einer Kurve 14.3 zusammen. Die Kurve 14.3 ist so geformt, dass die Kante 12.2 der Klinke 12 die Bahn 14.4 abfährt. Dadurch wird jede Hülse 8 nacheinander auf ihre Sollposition geschoben.
Eine andere Ausführungsvariante ist in Figur 6 gezeigt. Im Gegensatz zu Figur 5 wird die Bewegung des Halters 14.1 durch einen Aktor 14.5 bewirkt. Dieser Aktor 14.5 wird anhand von Signalen, die ein Sensor 14.6 anhand von Markierungen 14.7 generiert, angesteuert, so dass die Kante 12.2 der Klinke 12 die in Figur 5 dargestellte Bahn 14.4 abfährt.
Figur 7 zeigt im Detail eine Separationseinrichtung 24, die als Führungsmittel 11 in einer Positioniervorrichtung einsetzbar wäre. Um Beschädigungen durch die Klinke 12 an der Oberfläche der Hülse 8 zu vermeiden, ist an dem Schlitten 14 zusätzlich ein Separationsmittel 19 vorgesehen. Dieses Separationsmittel 19 weist an seiner Kontaktfläche zur Hülse 8 beispielsweise einen Reibbelag oder eine Bürste auf. Die Aufgabe des Separationsmittels 19 ist es, Reibkräfte auf die Hülsenoberfläche der Hülse 8 zu übertragen.
Figur 8 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Positioniervorrichtung 23. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Figuren stehen die Klinken 12 hier fest. Dafür sind hier nur die Separationsmittel 19 einer Separationseinrichtung 24 mit den Schlitten 14 verbunden und beweglich. Zwischen zwei Separationsmitteln 19 sind jeweils Federn 20 eingespannt. Das Separationsmittel 19 am Kragende ist mit einem Aktor 21, beispielsweise einem Pneumatikzylinder, verbunden. Da sich die Kraft, mit der der Aktor 21 auf das Separationsmittel 19 wirkt, über alle Federn 20 verteilt, führt dies dazu, dass sich die Separationsmittel 19 bei einer Bewegung des Aktors 21 ziehharmonikaartig auseinander bewegen. Dies entspricht genau den Anforderungen, die auch an die Bewegung der Hülsen 8 gestellt werden. Während dieses Vorgangs werden die Klinken 12 weich federnd gegen die Hülsen gedrückt. Da sich durch die ziehharmonikaartige Bewegung der Separationsmittel 19 und damit der Hülsen 8 zwischen den benachbarten Hülsen Spalte öffnen, federn die Klinken 12 auch bei geringerer Kraftbeaufschlagung leicht ein. Bei weiterer Bewegung der Separationsmittel 19 werden die Hülsen 8, die sich auf der Lagerende-Seite der jeweiligen Klinken 12 befinden, gegen die sich nun in Spalt befindlichen Klinke 12 gedrückt. Da zwischen den Separationsmitteln 19 und den Hülsen 8 Reibung wirkt, rutschen nun die Separationsmittel 19 unter dem Hülsen 8 durch, bis in die Bewegung der Separationsmittel 19 beendet ist. Anschließend wird die Positioniervorrichtung 23 wieder zurück gefahren und der Aktor 21 in seine Ausgangslage bewegt. In der Figur 8 ist jeder Hülse 8 ein bewegbares Separationsmittel 19 zugeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die dem Lagerende 7.2 zugeordnete Hülse 8 nicht zu bewegen, der die erste Hülse bereits durch den Anschlag 10 ausreichend gut positioniert ist. In diesem Fall können das dem Lagerende 7.3 zugeordnete Separationsmittel 19 und Feder 20 entfallen.
Figur 9 zeigt eine Spulmaschine, die mit einer Positioniervorrichtung 23 verbunden ist. Die Funktion der Spulmaschine wurde bereits in Figur 1 beschrieben, so dass hier nur auf Details eingegangen wird. Wie bereits beschrieben, befindet sich das Spannfutter 7 mit den Hülsen 8 in einer Parkposition. Mit dem Anwachsen der Spule 5 wird der Drehteller 6 kontinuierlich oder in Intervallen weitergedreht. Ein Bewegungsmittel 22 in Form eines Schwenkarmes ist mit der Positioniervorrichtung 23 verbunden. Dieser Schwenkarm 22 ist so drehbar mit dem Gehäuse 3 der Spulmaschine 1 verbunden, das die Positioniervorrichtung 23 in eine Ruheposition 22.1 sowie in eine Arbeitsposition 22.2 verbracht werden kann. Zudem ist es mit diesem Bewegungsmittel 22 möglich, die Arbeitsposition 22.2 der durch den Drehteller 6 bewirkten Bewegung des Spannfutters 7 nachzuführen.
In Figur 10 ist ein Doffer mit einer Positioniervorrichtung dargestellt. Der Doffer 13 ist gegenüber dem Spulkopf verfahrbar und schiebt mit einem Abschieber 13.1 Hülsen 8 auf das Spannfutter 7 der Spulmaschine 1 auf. Zugleich verfügt der Doffer 13 über einen Ausleger 13.2, an dem die Positioniervorrichtung 23 vorgesehen ist. Der Vorteil dieser Ausführung ist, dass für mehrere Spulköpfe nur eine gemeinsame Positioniervorrichtung 23 erforderlich ist.

Bezugszeichenliste

1.: Spulmaschine
2.: Faden
3.: Gehäuse
3.1: Changiereinrichtung
4.: Spannfutter
5.: Spule
5.1: Hülse
6.: Drehteller
7.: Spannfutter
7.1: Spannmittel
7.2: Kragende
7.3: Lagerende
8.: Hülse
8.1: Fangmittel
8.2: Stufe
8.3: Fase
8.4: Kante
9.: Fadenführer
10.: Anschlag
11.: Führungsmittel
12.: Klinke
12.1: Feder
12.2: Kante
13.: Doffer
13.1: Abschieber
13.2: Ausleger
13.3: Halter
14.: Schlitten
14.1: Halter
14.2: Zapfen
14.3: Kurve
14.4: Bahn
14.5: Aktor
14.6: Sensor
14.7: Markierung
15.: Träger
16.: Führung
17.: Anschlag für Endposition
18.: Anschlag für Startpositon
19.: Separationsmittel
20.: Feder
21.: Aktor
22.: Klappe
22.1: Ruheposition
22.2: Arbeitsposition
23.: Positioniervorrichtung
24.: Separationseinrichtung

Claims

Verfahren zum Positionieren mehrerer Hülsen in einer Spulmaschine (1) zum Aufspulen von Fäden (2), bei welchem die Spulmaschine (1) über ein an einem Kragende (7.2) auskragendes und an einem Lagerende (7.3) drehbar gelagertes Spannfutter (7) zum Tragen der Hülsen (8) verfügt, wobei die Hülsen jeweils an einer bestimmten Stelle über Fangmittel (8.1) verfügen, über die die Fäden (2) zum Fangen geleitet werden, und bei welchem die Hülsen (8) einzeln oder kollektiv auf das Spannfutter (7) vom Kragenende (7.2) bis zu einem Anschlag (10) am Lagerende (7.3) zu einem Hülsenstapel aufgeschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (8) auf dem Spannfutter (7) von einer Positioniervorrichtung (23) vereinzelt und jeweils in nur eine Richtung vom Lagerende (7.3) in Richtung Kragenende (7.2) verschoben und auf eine Sollposition zur Gewährleistung einer hohen Fangsicherheit positioniert werden, wobei das Vereinzeln und das Positionieren der Hülsen (8) gleichzeitig für mehrere Hülsen oder nacheinander für jede einzelne Hülse durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vereinzeln und Positionieren der Hülsen (8) mittels einer sich parallel zu einer der Hülsen (8) vom Lagerende (7.3) in Richtung Kragende (7.2) bewegendenden Klinke (12) durchgeführt wird, wobei die Klinke (12) zunächst solange bewegt wird, bis eine Kante (12.2) der Klinke (12) mit einer Kante (8.4) der Hülse (8) in Kontakt kommt und die Hülse (8) formschlüssig bis zu einer Endposition mitgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, durch gekennzeichnet, dass die Klinke (12) während der Bewegung federnd gegen die Hülse (8) gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vereinzeln und Positionieren der Hülsen (8) zunächst zwei benachbarte Hülsen (8) auseinander geschoben werden, dass in einen zwischen den Hülsen gebildeten Spalt eine Klinke (12) eingebracht wird und dass die Hülsenkante (8.4) einer der Hülsen (8) gegen die Klinke (12) geschoben wird.
Positioniervorrichtung für eine Spulmaschine (1) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Spulmaschine (1) über ein an einem Kragende (7.2) auskragendes und an einem Lagerende (7.3) drehbar gelagertes Spannfutter (7) zum Tragen der Hülsen (8), die jeweils an einer bestimmten Stelle Fangmittel (8.1) aufweisen, über die die Fäden (2) zum Fangen geleitet werden, verfügt und wobei die Hülsen (8) einzeln oder kollektiv auf das Spannfutter (7) vom Kragenende (7.2) bis zu einem Anschlag (10) am Lagerende (7.3) zu einem Hülsenstapel aufgeschoben werden, gekennzeichnet durch Führungsmittel (11) zum Vereinzeln und Positionieren der Hülsen (8) auf dem Spannfutter (7), welche Führungsmittel (11) das Vereinzeln und das Positionieren der Hülsen (8) jeweils auf eine Sollposition zur Gewährleistung einer hohen Fangsicherheit gleichzeitig für mehrere Hülsen oder nacheinander für jede einzelne Hülsen durch verschieben der Hülsen in nur eine Richtung vom Lagerende (7.3) in Richtung Kragenende (7.2) ermöglichen.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (11) an einem Träger (15) gehalten sind, welcher Träger (15) seitlich neben dem Spannfutter (7) der Spulmaschine (1) angeordnet ist.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (11) eine Klinke (12) aufweisen, die in einer Vorschubbewegung von einer Startposition zu einer Endposition parallel zum Spannfutter (7) in Richtung des Kragendes (7.2) bewegbar ist und die in einer zweiten Verriegelungsbewegung senkrecht zur Achse des Spannfutters (7) bewegbar ist, dass die Klinke (12) eine Kante (12.2) aufweist, die mit einer Kante (8.4) der Hülsen (8) korrespondiert, dass die Vorschubbewegung so geartet ist, dass die Kante (12.2) der Klinke (12) auf dem Weg von der Startposition in die Endposition mit der Kante (8.4) der Hülse (8) in Kontakt kommt und die Hülse (8) mitnimmt und dass die Endposition der Klinke (12) mit einer Sollposition der Hülse (8) übereinstimmt.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass pro Hülse (8) eine Klinke (12) vorgesehen ist.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Hülsen (8) eine gemeinsame Klinke (12) vorgesehen ist, dass die Klinke (12) pro Hülse eine Vorschubbewegung aufweist und dass sich an die Endposition der Vorschubbewegung, die einer Hülse zugeordnet ist, der Startpunkt der der benachbarten Hülse zugeordneten Vorschubbewegung anschließt.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Endposition durch einen Anschlag definiert ist, mit dem die Klinke (12) korrespondiert.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Endposition durch einen Sensor (14.6) ermittelt wird, der die Position der Klinke oder der bewegten Hülse erfasst.
Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (11) über eine Separationseinrichtung (24) verfügen, die die Hülsen durch eine nachgiebige Krafteinwirkung von Separationsmittel (19) auf dem Spannfutter (7) verschieben.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Klinken (12) vorgesehen sind, die in Richtung der Achse des Spannfutters (7) aufgereiht sind, dass die Klinken (12) Kanten (12.2) aufweisen, die mit je einer Kante (8.4) der Hülsen (8) korrespondieren und die die Sollposition der Hülsen (8) in der Form definieren, dass eine Hülse (8) aus einer Bewegung in Richtung des Kragendes (7.2) des Spannfutters (7) an der Sollposition blockiert wird und dass ein oder mehrere nachgiebig wirkende Separationsmittel (19) vorhanden sind, die die Hülsen (8) parallel zur Achse des Spannfutters (7) und in Richtung des Kragendes (7.2) bewegen.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Separationsmittel (19) eine in Richtung des Kragendes (7.2) bewegbare und auf die Hülse (8) aufgesetzte Bürste ist.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Separationsmittel (19) eine in Richtung des Kragendes (7.2) bewegbares Teil mit einer auf die Hülse (8) aufsetzbaren Reibfläche ist.
Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Separationsmittel (19) für je eine Hülse (8) eingesetzt sind, dass die Separationsmittel (19) zum Separieren der Hülsen (8) in Richtung des Kragendes (7.2) bewegt werden und dass Koordinationsmittel (20) vorhanden sind, die die Bewegung der einzelnen Separationsmittel (19) untereinander derart koordinieren, dass die während der Bewegung zurückgelegte Strecke vom Lagerende (7.3) her gesehen von Separationsmittel zu Separationsmittel (19) zunimmt.
Positioniervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinationsmittel (20) aus Federn bestehen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Separationsmitteln (19) eingespannt sind und dass ein Aktor (21) das letzte am Kragende (7.2) angeordnete Separationsmittel (19) bewegt.
Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (11) an einem Doffer (13) zum Bestücken einer Spulmaschine (1) zum Aufspulen von Fäden (2) auf mehrere leere Hülsen (8) gehalten sind.
Spulmaschine (1) zum Aufspulen von Fäden (2) auf mehrere leere Hülsen (8), wobei die Spulmaschine (1) über ein an einem Kragende (7.2) auskragendes und an einem Lagerende (7.3) drehbar gelagertes Spannfutter (7) zum Tragen der Hülsen (8) verfügt und wobei die Hülsen (8) einzeln oder kollektiv auf das Spannfutter (7) vom Kragenende (7.2) zum Lagerende (7.3) aufschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positioniervorrichtung (23) nach einem der Ansprüche 5 bis 17 vorgesehen ist, die zwischen einer Ruheposition (22.1) und einer Arbeitsposition (22.2) wechselbar ist.
Spulmaschine (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (7) nicht ortsfest ist und dass die Positioniervorrichtung (24) Bewegungsmittel (22) aufweist, um die Arbeitsposition (22.2) der Positioniervorrichtung an den Ort des Spannfutters (7) anzupassen.