EP3022144B1 - Fadenverlegevorrichtung und spulmaschine - Google Patents

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EP3022144B1
EP3022144B1 EP13739985.3A EP13739985A EP3022144B1 EP 3022144 B1 EP3022144 B1 EP 3022144B1 EP 13739985 A EP13739985 A EP 13739985A EP 3022144 B1 EP3022144 B1 EP 3022144B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
impellers
laying device
thread laying
adjustment
Prior art date
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Active
Application number
EP13739985.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3022144A1 (de
Inventor
Marcel Christe
Sven Wirth
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SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Original Assignee
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
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Publication date
Application filed by SSM Schaerer Schweiter Mettler AG filed Critical SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Publication of EP3022144A1 publication Critical patent/EP3022144A1/de
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Publication of EP3022144B1 publication Critical patent/EP3022144B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2836—Traversing devices; Package-shaping arrangements with a rotating guide for traversing the yarn
    • B65H54/2839—Traversing devices; Package-shaping arrangements with a rotating guide for traversing the yarn counter rotating guides, e.g. wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2884—Microprocessor-controlled traversing devices in so far the control is not special to one of the traversing devices of groups B65H54/2803 - B65H54/325 or group B65H54/38
    • B65H54/289—Microprocessor-controlled traversing devices in so far the control is not special to one of the traversing devices of groups B65H54/2803 - B65H54/325 or group B65H54/38 stopping the yarn guide in a predetermined position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a thread-laying device for winding a thread on a spool and a winding machine with such a thread-laying device.
  • a bow disk or plate ie a so-called thread guide ruler
  • a thread transfer between the vanes and a consequent stroke reversal of the traversing movement of the thread takes place in each case in the region of the immersion points of the wings of the vanes behind the curved disk.
  • the EP 0 997 422 A1 discloses a yarn laying device according to the preamble of claim 1 with an adjusting device for the curved disk.
  • the yarn to be wound up on the bobbin is guided continuously on the sheet-metal disk or sheet during the winding-up process.
  • the two thread tensioner which together with the contour of the sheet disc or plate in each case form a thread inlet slot in the area of the immersion points, the thread tension in the range of Hubumledgea the traversing movement of the thread, ie in the yarn transfer from one impeller to the other, reliable kept constant or adjusted to a desired thread tension.
  • This allows a precise winding of the thread on the spool.
  • Undesirable disturbances or interruptions of the winding process due to insufficient Thread tension can be counteracted at the same time.
  • the two thread tensioners can each have a convex guide contour for the thread.
  • the guide contour has at least partially to the contour of the sheet plate. Due to the distance-invariant and synchronous adjustment of the two axes of rotation of the impellers and the thread tensioner relative to the curved disk, the immersion points of the impellers beyond can be changed in a simple and precise manner in its axial position along the coil longitudinal axis. Overall, the axial position of the yarn transfer points of the yarn in its traversing direction, ie the so-called traversing stroke of the yarn, can be variably set as required.
  • the adjusting device has a bearing carriage displaceably mounted in the direction of the adjustment axis, on which the impellers and the thread tensioners are arranged together.
  • the bearing carriage can in particular be displaceably guided on a support frame of the thread guiding device, for example via its mutually opposite edge sections.
  • the carriage can thereby be performed precisely and trouble-free even with the attacking in the operation of the yarn laying device on the axes of rotation of the vanes and the yarn tensioning moments.
  • a particularly low-vibration and robust against malfunction adjustment of the axes of rotation of the impellers and the thread tensioner can be realized.
  • the adjustment device preferably has an electromotive adjustment drive from a constructional point of view.
  • the adjusting drive may in particular be a stepping motor.
  • the adjusting drive can very short adjustment times and at the same time a high positioning accuracy of the axes of rotation of the impellers and the thread tensioner can be realized relative to the bow disk. This is for the quality of the coil to be produced on the thread winding advantage.
  • Such electric or stepper motors are pre-assembled on the market and are available at low cost.
  • the thread laying device according to a preferred embodiment of the invention, a stop means for at least one of the impellers.
  • a stop means for at least one of the impellers.
  • the slinging means according to the invention by means of the adjusting device in a rotation range of the impellers, which is swept in the operation of the yarn laying device of the impellers, be movable. This can be done in the structurally simplest case by means of the adjusting device, i. for example, by moving the above-mentioned bearing carriage in the direction of the stop means, take place.
  • the control device may preferably serve to control / regulate further operating parameters of the yarn laying device, such as, for example, the revolving speed of the impellers, as well as a respective deceleration / acceleration of the impellers.
  • the two thread tensioners can be formed in one piece with each other in view of a simplified production and assembly according to the invention.
  • the two thread tensioners are connected to each other via a connecting portion.
  • the thread-laying device may comprise two curved disks, which are arranged spaced apart to form a gap. Overall, this ensures a particularly safe and accurate guidance of the thread on the impellers.
  • the two curved disks are preferably arranged parallel to one another and can advantageously be of identical design under production engineering aspects.
  • the contours of the two curved disks are preferably aligned with each other in the direction of the axes of rotation of the two impellers.
  • Fig. 1 shows a partially reproduced winder 10 with a thread laying device 12 for winding a thread 14 on one of the thread laying device 12 in the thread running direction L downstream coil 16th
  • the coil 16 has a coil longitudinal axis 18 and is arranged on a coil carrier 20 .
  • the bobbin 20 is circumferentially driven around the coil longitudinal axis 18 of the coil 16.
  • the foundedspulende thread 14 can be deducted from a supply spool of the winder 10 not shown in detail and wound to form a yarn package 21 on the spool 16.
  • the thread-laying device 12 has a support frame 22 .
  • the support frame 22 comprises two longitudinal profiles 22a which are arranged parallel to one another and are connected to one another via two transverse profiles 22b .
  • the adjusting device 24 comprises a (bearing) carriage 26, which along a designated S Adjusting axis relative to the support frame 22 is slidably mounted and an adjustment 28.
  • the adjustment 28 is coupled via an actuator 28a to the bearing carriage 26.
  • the adjustment 28 is about that in the FIG. 1 lower transverse profile 22b attached to the support frame 22.
  • the adjustment can be designed as an electric motor, for example as a stepper motor.
  • the electric motors 34 are rotatably mounted on the bearing carriage 26.
  • a control device 36 serves to control or regulate the electric motors 34 and the adjusting drive 28 of the bearing carriage 26.
  • the impellers 30, 32 serve to move the istspulenden thread 14 in the direction of the coil longitudinal axis 18 relative to the spool 16 in rapid succession and forth to form during the Aufspulreaes the filament winding 21 on the spool 16.
  • a stop means 38 for the impellers 30, 32 attached at the in the FIG. 1 lower cross-section 22b.
  • the stop means 38 is thus arranged stationary on the support frame 22.
  • the stop means 38 is movable by moving the bearing carriage 26 in the direction of the stop means 38 in a swept by the two rim gears 30, 32 rotation range and serves to calibrate the control device 36 to a defined by the stop means 38 rotational position of the vanes 30, 32nd
  • the vanes 30, 32 before the start of the winding process in their respective rotational position to their Rotary axis 30a, 32a are aligned (synchronized) exactly relative to each other.
  • Fig. 2 shows a plan view of the thread-laying device 12 of the above-described winding machine at a in Fig. 1 with AA designated cut.
  • the two impellers 30, 32 each have three wings 40 with pin-shaped thread guide tips 42 .
  • the thread guide tips advantageously consist of a material which is highly resistant to mechanical and thermal stresses, such as, for example, a ceramic material or a material coated with a ceramic material.
  • the wings 40 are each provided with centrally located recesses 44 for the purpose of a low moving mass.
  • the axes of rotation 30a, 32a of the two impellers 30, 32 are in the direction of a to the adjusting axis S orthogonal aligned transverse axis Q, ie in the installed state of the thread-laying device 12 in the direction of Fig. 1 shown coil longitudinal axis 18, mutually laterally offset.
  • the vanes 40 of the vanes 30, 32 emerge with their thread guide tips 42 at points of emergence A 1 , A 2 from the contour 46 a of the curved disk 46 and enter the contour 46 a of the curved disk 46 in the region of immersion points E 1 , E 2 again.
  • the foundedspulende thread is performed during the winding process in rapid change to the mutually opposite impellers 30, 32, wherein a yarn transfer between the impellers 30, 32 takes place in each case in the region of immersion points E 1 , E 2 .
  • the emergence points A 1 , A 2 and the immersion points E 1 , E 2 of the two impellers 30, 32 do not coincide due to the mutually offset rotational axes 30 a, 32 a of the impellers 30, 32.
  • the thread-laying device 12 therefore has thread tensioners 48 , which in the region of the immersion points E 1 , E 2 together with the contour 46 a of the curved disk 46 each form a thread inlet slot 50 .
  • the thread tensioners 48 are spaced from the curved disk 46 in the direction of the axes of rotation 30a, 32a of the impellers 30, 32 and partially cover the contour 46a of the curved disk 46 in the direction of the two axes of rotation 30a, 32a.
  • the foundedspulende thread is thereby performed in the field of yarn inlet slots 50 each at the contour of the curved disk 46 and one of the thread tensioner 48 under tension.
  • the thread tension is adjustable by the degree of mutual overlap of the thread tensioner 48 and the bow disk 46.
  • Fig. 3 the thread laying device 12 is off Fig. 1 shown in a perspective side view.
  • the thread-laying device can like this in FIG. 3 is shown, a second curved disk or plate 46 ', which serves in a manner corresponding to the first sheet of the first sheet 46 guide the thread 14.
  • the second curved disk 46 ' is connected downstream of the first curved disk in the thread running direction and spaced from the first curved disk 46 to form a gap Z.
  • the two contours of the arc wheels 46, 46 ' are aligned with each other in the direction of the axes of rotation 30a, 32a, the two impellers 30, 32.
  • the in connection with Fig. 2 Made statements on the emergence and immersion of the impellers therefore apply equally to the second curved disc 46 '.
  • the rotating vanes pass through the intermediate space Z, ie the two vanes rotate in sections between the two arcuate plates 46, 46 'during the winding process.
  • the two thread tensioners 48 are attached to the bearing carriage 26 via bending and torsion-resistant support profiles 52 .
  • the support profiles 52 may be welded to the bearing carriage 26, glued and / or screwed.
  • the thread tensioners 48 are each spaced a fixed distance, i. distance-invariant, attached to the axes of rotation 30a, 32a of the two impellers 30, 32 on the bearing carriage 26.
  • the immersion points E 1 , E 2 (and the emergence points A 1 , A 2 , Fig. 2 ) of the vanes 40, 30 of the impellers 30, 32 can be moved by means of the motor-driven bearing carriage 26 in its axial position in the direction of the transverse axis Q and the coil longitudinal axis 18 variably. As a result, the respective traverse stroke of the thread can be increased or reduced as required.
  • the bearing carriage 26 is displaced by means of the adjusting device 24 in the direction of the stop means 38, that is, the axes of rotation 30a, 32a of the vanes 30, 32 along the adjustment axis S of the two curved discs 46, 46 'moved away, the immersion points E1, E2 of the vanes 30, 32 are moved toward each other in the direction of the transverse axis Q.
  • the traverse stroke of the thread is thereby reduced.
  • the thread inlet slot 50 is shortened in the direction of the transverse axis Q.
  • the thread tensioner 48 and the bow discs 46, 46 ' have at any time on an optimum in terms of thread transfer or thread tension coverage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fadenverlegevorrichtung zum Aufspulen eines Fadens auf einer Spule und eine Spulmaschine mit einer solchen Fadenverlegungsvorrichtung.
  • Bei heutigen Spulmaschinen werden Fadenverlegevorrichtungen mit zwei zueinander radial versetzt angeordneten Flügelrädern eingesetzt, die um ihre jeweilige Drehachse gegenläufig antreibbar sind. Eine derartige Fadenverlegungsvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 677 019B1 bekannt geworden. Die Flügelräder überdecken einander und weisen üblicher Weise jeweils zwei Flügel auf, die zur Drehachse des Flügelrads im Wesentlichen orthogonal verlaufend ausgerichtet sind. Der auf der Spule aufzuspulende Faden ist während des Aufspulprozesses im ständigen Wechsel an den Flügeln des einen und des anderen Flügelrads geführt und dadurch im Sinne einer Changierbewegung gegenüber der Spule in Richtung deren Spulenlängsachse in schneller Folge hin- und herbewegbar. Zum Führen des Fadens dient eine Bogenscheibe bzw. -platte, d.h. ein sogenanntes Fadenführungslineal, aus deren Kontur die Flügel der Flügelräder im Betrieb hervortreten und in welche sie im Bereich von Eintauchpunkten wieder eintauchen. Eine Fadenübergabe zwischen den Flügelrädern sowie eine daraus folgende Hubumkehr der Changierbewegung des Fadens erfolgt jeweils im Bereich der Eintauchpunkte der Flügel der Flügelräder hinter die Bogenscheibe.
  • Beim Aufspulen des Fadens auf der Spule wird ein sogenannter Fadenwickel erzeugt, dessen Qualität entscheidend von einer exakten axialen Lage der Hubumkehrpunkte der Changierbewegung relativ zur Spulenlängsachse mitbestimmt ist. Die jeweilige axiale Position der Hubumkehrpunkte der Changierbewegung des Fadens relativ zur Spulenlängsachse müssen, beispielsweise zum Erzeugen eines Fadenwickels mit schrägen Seitenflanken oder das Aufwickeln des Fadens auf unterschiedlichen Spulen, variierbar sein. Zugleich muss die Fadenspannung des aufzuspulenden Fadens beim Aufspulprozess zu jedem Zeitpunkt möglichst konstant gehalten werden. Dies gilt insbesondere auch für den Zeitpunkt der Fadenübergabe von dem einem Flügelrad an das andere. Eine zu geringe Fadenspannung kann hier zu einem Verlust der Fadenführung durch die Flügelräder führen. Bei einer übermäßig großen Fadenspannung kann der Faden beschädigt werden.
  • Die EP 0 997 422 A1 offenbart eine Fadenverlegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer Verstelleinrichtung für die Bogenscheibe.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Fadenverlegevorrichtung sowie eine Spulmaschine bereitzustellen, bei der während des gesamten Aufspulprozesses eine gleichbleibende Fadenspannung gewährleistet werden kann und bei der zugleich die axiale Lage der Hubumkehrpunkte der Changierbewegung des Fadens im Sinne einer sogenannten Hubatmung in Changierrichtung mit hoher Präzision variabel vorgegeben werden können.
  • Die die Fadenverlegungsvorrichtung betreffende Aufgabe wird durch eine Fadenverlegevorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die erfindungsgemäße Spulmaschine weist die in Patentanspruch 8 angegebenen Merkmale auf. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung.
  • Bei der erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung ist der auf der Spule aufzuspulende Faden während des Aufspulprozesses kontinuierlich an der Bogenscheibe bzw. -platte geführt. Durch die beiden Fadenspanner, die im Bereich der Eintauchpunkte zusammen mit der Kontur der Bogenscheibe bzw. -platte jeweils einen Fadeneinlaufschlitz bilden, kann die Fadenspannung auch im Bereich der Hubumkehrpunkte der Changierbewegung des Fadens, d.h. bei der Fadenübergabe von einem Flügelrad auf das andere, zuverlässig konstant gehalten bzw. auf eine gewünschte Fadenspannung eingestellt werden. Dadurch wird ein präzises Aufwickeln des Fadens auf der Spule ermöglicht. Unerwünschten Störungen oder Unterbrechungen des Spulprozesses durch eine zu geringe Fadenspannung kann dadurch zugleich entgegengewirkt werden. Die beiden Fadenspanner können jeweils eine konvexe Führungskontur für den Faden aufweisen. Die Führungskontur weist zumindest abschnittsweise der Kontur der Bogenplatte zu. Durch die zueinander abstandsinvariante und synchrone Verstellung der beiden Drehachsen der Flügelräder sowie der Fadenspanner relativ zur Bogenscheibe können die Eintauchpunkte der Flügelräder darüber hinaus auf einfache und präzise Weise in ihrer axialen Position entlang der Spulenlängsachse verändert werden. Insgesamt kann dadurch die axiale Lage der Fadenübergabepunkte des Fadens in dessen Changierrichtung, d.h. der sogenannte Changierhub des Fadens, je nach Bedarf variabel vorgegeben werden.
  • Unter konstruktiven sowie steuerungstechnischen Gesichtspunkten hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verstelleinrichtung einen in Richtung der Verstellachse verschiebbar gelagerten Lagerschlitten aufweist, an dem die Flügelräder und die Fadenspanner gemeinsam angeordnet sind. Der Lagerschlitten kann insbesondere an einem Tragrahmen der Fadenführungsvorrichtung, beispielsweise über seine einander gegenüberliegende Randabschnitte, verschiebbar geführt sein. Insgesamt kann der Schlitten dadurch selbst bei den im Betrieb der Fadenverlegevorrichtung an den Drehachsen der Flügelräder und den Fadenspannern angreifenden Momenten präzise und störungsarm geführt werden. Darüber hinaus kann dadurch eine besonders vibrationsarme und gegenüber Fehlfunktionen robuste Verstellung der Drehachsen der Flügelräder sowie der Fadenspanner realisiert werden.
  • Die Verstelleinrichtung weist unter konstruktiven Gesichtspunkten vorzugsweise einen elektromotorischen Verstellantrieb auf. Der Verstellantrieb kann insbesondere ein Schrittmotor sein. Dadurch können sehr kurze Verstellzeiten und zugleich eine hohe Positioniergenauigkeit der Drehachsen der Flügelräder und der Fadenspanner relativ zur Bogenscheibe realisiert werden. Dies ist für die Qualität des auf der Spule zu erzeugenden Fadenwickels von Vorteil. Derartige Elektro- bzw. Schrittmotoren sind am Markt vorkonfektioniert und kostengünstig verfügbar.
  • Die Fadenverlegungseinrichtung weist nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein Anschlagmittel für zumindest eines der Flügelräder auf. Dadurch wird zu Beginn des Aufspulprozesses eine exakte Drehposition der beiden Flügelräder relativ zueinander ermöglicht. Die Flügelräder können dadurch insgesamt auf einfache und zuverlässige Weise synchronisiert werden. Die Steuereinrichtung kann sozusagen auf die Drehstellung des an dem Anschlagmittel jeweilig anliegenden Flügelrads kalibriert werden ("Nullabgleich").
  • Das Anschlagmittel kann nach der Erfindung mittels der Verstelleinrichtung in einen Rotationsbereich der Flügelräder, der im Betrieb der Fadenverlegungsvorrichtung von den Flügelrädern überstrichen wird, bewegbar sein. Dies kann im konstruktiv einfachsten Fall mittels der Verstelleinrichtung, d.h. beispielsweise durch Verschieben des vorstehend erläuterten Lagerschlittens in Richtung auf das Anschlagmittel, erfolgen.
  • Die Steuereinrichtung kann nach der Erfindung vorzugsweise dem Steuern/Regeln weiterer Betriebsparameter der Fadenverlegevorrichtung, wie beispielsweise der Umlaufgeschwindigkeit der Flügelräder, sowie einer jeweiligen Verzögerung/Beschleunigung der Flügelräder dienen.
  • Die beiden Fadenspanner können im Hinblick auf eine vereinfachte Fertigung und Montage erfindungsgemäß einstückig miteinander ausgebildet sein. In diesem Fall sind die beiden Fadenspanner über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden.
  • Die Fadenverlegungsvorrichtung kann erfindungsgemäß zwei Bogenscheiben aufweisen, die unter Ausbildung eines Zwischenraums voneinander beabstandet angeordnet sind. Insgesamt kann dadurch eine besonders sichere und exakte Führung des Fadens an den Flügelrädern gewährleistet werden. Die beiden Bogenscheiben sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und können unter fertigungstechnischen Aspekten vorteilhaft baugleich ausgeführt sein. Die Konturen der beiden Bogenscheiben fluchten vorzugsweise in Richtung der Drehachsen der beiden Flügelräder miteinander.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter angeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung wird durch die gezeigte und beschriebene Ausführungsform nicht begrenzt.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine Spulmaschine, die eine Fadenverlegevorrichtung mit zwei elektromotorisch antreibbaren Flügelrädern zum Hin- und Her-Bewegen eines Fadens und mit einer Bogenscheibe zum Führen des zu verlegenden Fadens aufweist, in einer ausschnittsweisen Seitenansicht;
    Fig. 2
    die Fadenverlegevorrichtung aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung bei einem entlang der in Fig. 1 mit A-A bezeichneten Schnittlinie geführten Schnitt; und
    Fig.3
    die Fadenverlegevorrichtung gemäß Fig. 1. in einer perspektivischen Ansicht.
  • Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise wiedergegebene Spulmaschine 10 mit einer Fadenverlegevorrichtung 12 zum Aufspulen eines Fadens 14 auf eine der Fadenverlegevorrichtung 12 in Fadenlaufrichtung L nachgeschaltete Spule 16.
  • Die Spule 16 weist eine Spulenlängsachse 18 auf und ist auf einem Spulenträger 20 angeordnet. Der Spulenträger 20 ist um die Spulenlängsachse 18 der Spule 16 umlaufend antreibbar. Der aufzuspulende Faden 14 kann dadurch von einer nicht näher gezeigten Vorlagespule der Spulmaschine 10 abgezogen und unter Bildung eines Fadenwickels 21 auf der Spule 16 aufgewickelt werden.
  • Die Fadenverlegevorrichtung 12 weist einen Tragrahmen 22 auf. Der Tragrahmen 22 umfasst vorliegend zwei zueinander parallel verlaufend angeordnete Längsprofile 22a, die über zwei Querprofile 22b miteinander verbunden sind.
  • An den beiden Längsprofilen 22a des Tragrahmens 22 ist eine Verstelleinrichtung 24 angeordnet. Die Verstelleinrichtung 24 umfasst einen (Lager-)Schlitten 26, der entlang einer mit S bezeichneten Stellachse relativ zum Tragrahmen 22 verschiebbar gelagert ist sowie einen Verstellantrieb 28. Der Verstellantrieb 28 ist über ein Stellglied 28a mit dem Lagerschlitten 26 gekoppelt. Der Verstellantrieb 28 ist über das in der Figur 1 untere Querprofil 22b am Tragrahmen 22 befestigt. Der Verstellantrieb kann als Elektromotor, beispielsweise als Schrittmotor, ausgeführt sein.
  • An dem Lagerschlitten 26 sind zwei Flügelräder 30, 32 gelagert, die jeweils mittels eines Elektromotors 34 um ihre Drehachsen 30a, 32a gegenläufig umlaufend antreibbar sind.
  • Die Elektromotoren 34 sind an dem Lagerschlitten 26 drehfest angeordnet. Eine Steuereinrichtung 36 dient einem Steuern bzw. Regeln der Elektromotoren 34 sowie des Verstellantriebs 28 des Lagerschlittens 26.
  • Die Flügelräder 30, 32 dienen dazu, den aufzuspulenden Faden 14 in Richtung der Spulenlängsachse 18 gegenüber der Spule 16 in schneller Folge hin- und her zu bewegen, um während des Aufspulprozesses den Fadenwickel 21 auf der Spule 16 zu bilden.
  • An dem in der Figur 1 unteren Querprofil 22b ist ein Anschlagmittel 38 für die Flügelräder 30, 32 befestigt. Das Anschlagmittel 38 ist somit am Tragrahmen 22 ortsfest angeordnet. Das Anschlagmittel 38 ist durch ein Verschieben des Lagerschlittens 26 in Richtung auf das Anschlagmittel 38 in einen von den beiden Fügelrädern 30, 32 überstrichenen Rotationsbereich bewegbar und dient einer Kalibrierung der Steuereinrichtung 36 auf eine durch das Anschlagmittel 38 definierte Drehlage der Flügelräder 30, 32. Dadurch können die Flügelräder 30, 32 vor Beginn des Spulprozesses in ihrer jeweiligen Drehstellung um ihre Drehachse 30a, 32a exakt relativ zueinander ausgerichtet (synchronisiert) werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Fadenverlegungsvorrichtung 12 der vorstehend erläuterten Spulmaschine bei einer in Fig. 1 mit A-A bezeichneten Schnittführung.
  • Die beiden Flügelräder 30, 32 weisen jeweils drei Flügel 40 mit stiftförmigen Fadenführungsspitzen 42 auf. Die Fadenführungsspitzen bestehen vorteilhaft aus einem gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen hoch widerstandsfähigen Material, wie beispielsweise einem keramischen Material oder einem mit einem keramischen Werkstoff beschichteten Material. Die Flügel 40 sind zwecks einer geringen bewegten Masse jeweils mit zentral angeordneten Ausnehmungen 44 versehen.
  • Die Drehachsen 30a, 32a der beiden Flügelräder 30, 32 sind in Richtung einer zur Stellachse S orthogonal ausgerichteten Querachse Q, d.h. im Einbauzustand der Fadenverlegevorrichtung 12 in Richtung der in Fig. 1 gezeigten Spulenlängsachse 18, zueinander seitlich versetzt angeordnet.
  • Zur Führung des auf der Spule (Fig. 1) aufzuspulenden Fadens dient eine erste Bogenscheibe 46 mit einer bogenförmigen (konvexen) Kontur 46a, an der der aufzuspulende Faden beim Spulprozess unter Spannung anliegt.
  • Im Betrieb der Fadenverlegungsvorrichtung 12 tauchen die Flügel 40 der Flügelräder 30, 32 mit ihren Fadenführungsspitzen 42 an Auftauchpunkten A1, A2 aus der Kontur 46a der Bogenscheibe 46 hervor und treten in die Kontur 46a der Bogenscheibe 46 im Bereich von Eintauchpunkten E1, E2 wieder ein.
  • Der aufzuspulende Faden ist beim Aufspulprozess im schnellen Wechsel an den zueinander gegenläufigen Flügelrädern 30, 32 geführt, wobei eine Fadenübergabe zwischen den Flügelrädern 30, 32 jeweils im Bereich der Eintauchpunkte E1, E2 erfolgt. Die Auftauchpunkte A1, A2 und die Eintauchpunkte E1, E2 der beiden Flügelräder 30, 32 fallen aufgrund der zueinander versetzt angeordneten Drehachsen 30a, 32a der Flügelräder 30, 32 nicht zusammen.
  • Für die Qualität des auf der Spule zu bildenden Fadenwickels sowie eine exakte Führung des Fadens an den Flügelrädern 30, 32 ist eine möglichst gleichmäßige Fadenspannung, insbesondere (auch) im Bereich der Fadenübergabe im Bereich der Eintauchpunkte E1, E2 erforderlich. Die Fadenverlegungsvorrichtung 12 weist daher Fadenspanner 48 auf, die im Bereich der Eintauchpunkte E1, E2 zusammen mit der Kontur 46a der Bogenscheibe 46 jeweils einen Fadeneinlaufschlitz 50 bilden. Die Fadenspanner 48 sind von der Bogenscheibe 46 in Richtung der Drehachsen 30a, 32a der Flügelräder 30, 32 beabstandet angeordnet und überdecken die Kontur 46a der Bogenscheibe 46 in Richtung der beiden Drehachsen 30a, 32a teilweise. Der aufzuspulende Faden ist dadurch im Bereich der Fadeneinlaufschlitze 50 jeweils an der Kontur der Bogenscheibe 46 und einem der Fadenspanner 48 unter Spannung geführt. Die Fadenspannung ist durch das Maß der gegenseitigen Überdeckung der Fadenspanner 48 und der Bogenscheibe 46 einstellbar.
  • Der vorstehend erläuterte Rotationsbereich der beiden Flügelräder 30, 32 ist jeweils mit R bezeichnet.
  • In Fig. 3 ist die Fadenverlegungsvorrichtung 12 aus Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht gezeigt. Die Fadenverlegungsvorrichtung kann wie dies in Figur 3 gezeigt ist, eine zweite Bogenscheibe bzw. -platte 46' aufweisen, die in einer der ersten Bogenscheibe 46 entsprechenden Weise der Führung des Fadens 14 dient. Die zweite Bogenscheibe 46' ist der ersten Bogenscheibe in Fadenlaufrichtung nachgeschaltet und von der ersten Bogenscheibe 46 unter Ausbildung eines Zwischenraums Z beabstandet angeordnet. Die beiden Konturen der Bogenscheiben 46, 46' fluchten miteinander in Richtung der Drehachsen 30a, 32a, der beiden Flügelräder 30, 32. Die im Zusammenhang mit Fig. 2 gemachten Ausführungen zu den Auftauch- und Eintauchpunkten der Flügelräder gelten daher gleichermaßen für die zweite Bogenscheibe 46'. Die rotierenden Flügelräder durchgreifen im Betrieb den Zwischenraum Z , d.h. die beiden Flügelräder rotieren während des Spulprozesses abschnittsweise zwischen den beiden Bogenplatten 46, 46'.
  • Die beiden Fadenspanner 48 sind über biege- und torsionssteife Tragprofile 52 an dem Lagerschlitten 26 befestigt. Die Tragprofile 52 können mit dem Lagerschlitten 26 verschweißt, verklebt und/oder verschraubt sein.
  • Im Betrieb der Fadenführungseinrichtung 12 sind die Fadenspanner 48 jeweils mit festem Abstand, d.h. abstandsinvariant, zu den Drehachsen 30a, 32a der beiden Flügelräder 30, 32 am Lagerschlitten 26 befestigt.
  • Die Eintauchpunkte E1, E2 (und die Auftauchpunkte A1, A2, Fig. 2) der Flügel 40 der Flügelräder 30, 32, können mittels des motorisch antreibbaren Lagerschlittens 26 in ihrer axialen Lage in Richtung der Querachse Q bzw. der Spulenlängsachse 18 variabel verschoben werden. Dadurch kann der jeweilige Changierhub des Fadens je nach Bedarf vergrößert bzw. verkleinert werden. Wird der Lagerschlitten 26 mittels der Verstelleinrichtung 24 in Richtung des Anschlagmittels 38 verschoben, d.h. die Drehachsen 30a, 32a der Flügelräder 30, 32 entlang der Verstellachse S von den beiden Bogenscheiben 46, 46' wegbewegt, so werden die Eintauchpunkte E1, E2 der Flügelräder 30, 32 in Richtung der Querachse Q aufeinander zu bewegt. Der Changierhub des Fadens wird dadurch verkleinert. Gleichzeitig wird der Fadeneinlaufschlitz 50 in Richtung der Querachse Q verkürzt. Bei einem Verschieben des Lagerschlittens 26 in Richtung auf die Bogenscheiben 46, 46' verhält es sich umgekehrt. Die Fadenspanner 48 und die Bogenscheiben 46, 46' weisen zu jedem Zeitpunkt eine im Hinblick auf die Fadenübergabe bzw. Fadenspannung optimale Überdeckung auf.

Claims (8)

  1. Fadenverlegungsvorrichtung (12) zum Aufspulen eines Fadens (14) auf einer Spule (16), umfassend:
    - zwei Flügelräder (30, 32), die um ihre Drehachsen (30a, 32a) gegenläufig antreibbar sind, um den aufzuspulenden Faden (14) gegenüber der Spule (16) hin- und her zu bewegen;
    - zumindest eine erste Bogenscheibe (46, 46'), aus deren Kontur (46a) die Flügelräder (30, 32) im Betrieb an Auftauchpunkten (A1, A2) hervortreten und in welche sie im Bereich von Eintauchpunkten (E1, E2) wieder eintauchen, wobei eine Fadenübergabe zwischen den Flügelrädern (30, 32) im Bereich der Eintauchpunkte (E1, E2) erfolgt;
    - zwei Fadenspanner (48), die im Bereich der Eintauchpunkte (E1, E2) zusammen mit der Kontur (46a) der Bogenscheibe (46, 46') jeweils einen Fadeneinlaufschlitz (50) bilden; dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenverlegungsvorrichtung weiter
    - eine Verstelleinrichtung (24), mittels derer die Drehachsen (30a, 32a) der Flügelräder (30, 32) und die Fadenspanner (48) entlang einer Verstellachse (S) zueinander abstandsinvariant und synchron gegenüber der Bogenscheibe (46, 46') verstellbar sind; und
    - eine Steuereinrichtung (36) zum gesteuerten/geregelten Betätigen der Verstelleinrichtung (24), umfasst.
  2. Fadenverlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (24) einen verschiebbar gelagerten Lagerschlitten (26) aufweist, an dem die Flügelräder (30, 32) und die Fadenspanner (48) gemeinsam angeordnet sind.
  3. Fadenverlegungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (24) einen, vorzugsweise als Elektromotor ausgebildeten, Verstellantrieb (28) für den Lagerschlitten (26) aufweist.
  4. Fadenverlegungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenverlegungsvorrichtung (12) ein Anschlagmittel (38) für zumindest eines der Flügelräder (30, 32) aufweist, das vorzugsweise ortsfest an einem Rahmen (22) der Fadenverlegungsvorrichtung (10) angeordnet ist.
  5. Fadenverlegungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel (38), vorzugsweise mittels der Verstelleinrichtung (24), in einen im Betrieb der Fadenverlegungsvorrichtung (12) von den Flügelrädern (30, 32) überstrichenen Rotationsbereich (R) der Flügelräder (30, 32) bewegbar ist.
  6. Fadenverlegungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fadenspanner (48) einstückig miteinander ausgebildet sind.
  7. Fadenverlegungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Bogenscheibe (46, 46') vorgesehen ist, wobei die beiden Bogenscheiben (46, 46') unter Ausbildung eines Zwischenraums (Z) voneinander beabstandet angeordnet sind und wobei deren Konturen (46a) in Richtung der Drehachsen (30a, 32a) der beiden Flügelräder (30, 32) miteinander fluchten.
  8. Spulmaschine (10), umfassend einen umlaufend antreibbaren Spulenträger (20) zur Aufnahme einer mit einem Faden (14) zu bewickelnden Spule (16) und eine Fadenverlegungsvorrichtung (12), die nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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