EP3227214B1

EP3227214B1 - Wickelgutführungsvorrichtung

Info

Publication number: EP3227214B1
Application number: EP15813286.0A
Authority: EP
Inventors: Andreas Heckendorff
Original assignee: Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: WO2016087443A1; EP3227214A1; JP6772229B2; JP2018199581A; US9828207B2; CN107257769A; US20170267484A1; DE102014117678A1; CN107257769B; JP2017536313A; PL3227214T3; TR201911317T4

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Wickelgutführungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus US 3 094 292 A und US 2 955 772 A sind bereits Wickelgutführungsvorrichtungen für Spulmaschinen bekannt, welche eine Flügelführeinheit mit zwei gegenläufig rotierend antreibbaren Faserführflügel aufweisen, die dazu vorgesehen sind, einem Wickelgutträger der Spulmaschine ein Wickelgut aus anorganischen Fasern zuzuführen.
Ferner ist aus WO 94/14694 A1 eine Wickelgutführungsvorrichtung für eine Spulmaschine bekannt, welche eine Flügelführeinheit mit zwei gegenläufig rotierend antreibbaren Faserführflügel aufweisen, die dazu vorgesehen sind, einem Wickelgutträger der Spulmaschine ein Wickelgut zuzuführen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Wickelgutführungsvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Führung von anorganischen Fasern bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Wickelgutführungsvorrichtung für eine Spulmaschine, mit zumindest einer Flügelführeinheit, welche zwei gegenläufig rotierend antreibbare Faserführflügel aufweist, die dazu vorgesehen sind, einem Wickelgutträger der Spulmaschine ein Wickelgut zuzuführen, wobei die zumindest eine Flügelführeinheit dazu vorgesehen ist, ein Wickelgut aus anorganischen Fasern zu führen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Flügelführeinheit zumindest eine Faserführflügelspitze aufweist, die eine zumindest im Wesentlichen halbovale Außengeometrie aufweist, wobei die Flügelführeinheit zudem zumindest ein Faserleitelement aufweist, welches zumindest teilweise von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet ist und zumindest eine abgerundete Faserführungskante aufweist.
Unter einer "Wickelgutführungsvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil und/oder eine Baugruppe einer Spulmaschine verstanden werden. Insbesondere ist die Wickelgutführungsvorrichtung zur Durchführung eines Spulvorgangs funktionell und/oder räumlich zwischen einem Wickelgutzuführeinheit und einem Wickelgutträger der Spulmaschine angeordnet. Unter einem "Spulvorgang" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Vorgang verstanden werden, bei dem ein Wickelgut auf den Wickelgutträger aufgespult wird. Unter einer "Wickelgutzufuhreinheit" soll dabei insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, das Wickelgut bereitzustellen und insbesondere der Wickelgutführungsvorrichtung zuzuführen. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einem "Wickelgut" soll insbesondere ein wickelbares Gut verstanden werden, welches insbesondere zu einer Lagerung und/oder zu einem Transport und/oder zu einer Weiterverarbeitung aufwickelbar ist. Ferner soll unter einem "Wickelgutträger" insbesondere ein Träger und/oder ein Körper verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, das Wickelgut aufzunehmen, insbesondere auf einer Außenoberfläche. Vorzugsweise ist der Wickelgutträger als Hülse, insbesondere als Hohlkörper, vorzugsweise als Hohlzylinder, insbesondere mit einer kreisringförmigen Grundfläche, ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass ein Wickelgutträger als Vollkörper, insbesondere Vollzylinder, ausgebildet ist.
Unter einer "Flügelführeinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, ein Wickelgut während eines Spulvorgangs derart zu führen, dass das Wickelgut zu einer Kreuzspule auf dem Wickelgutträger aufgespult wird. Hierzu weist die Flügelführeinheit zwei gegenläufig rotierend antreibbare Faserführflügel auf. Die Faserführflügel sind insbesondere in einer senkrecht zu ihren Rotationsebenen verlaufenden Richtung zueinander beabstandet angeordnet. Die Rotationsebenen der Faserführungsflügel verlaufen insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zueinander und vorzugsweise exakt parallel zueinander. Unter "zumindest im Wesentlichen parallel" soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung von höchstens 5°, vorzugsweise von maximal 2,5°, vorteilhaft von höchstens 1° und besonders vorteilhaft von maximal 0,5° aufweist. Die zwei Faserführflügel sind insbesondere dazu vorgesehen, das Wickelgut jeweils in gegenläufig zueinander verlaufenden Hubrichtungen auf dem Wickelgutträger zu verlegen. Eine Hubrichtungsumkehr erfolgt insbesondere jeweils durch eine Übergabe des Wickelguts zwischen den Faserführungsflügeln in einem Bewegungsumkehrpunkt.
Unter "anorganischen Fasern" sollen in diesem Zusammenhang, insbesondere industriell erzeugte, geformte Werkstoffe aus Materialien wie Kohlenstoff, Metallen und/oder Halbmetallen oder deren Oxiden oder Carbiden verstanden werden. Die anorganischen Fasern weisen bevorzugt eine zylindrische Gestalt auf. Vorzugsweise ist das Wickelgut von Glasfasern oder Basaltfasern gebildet. Die anorganischen Fasern können insbesondere durch ein direktes Ziehen der anorganischen Fasern aus einer entsprechenden Materialschmelze gewonnen werden. Insbesondere kann das Wickelgut aus einer Vielzahl parallel verlaufender anorganischer Fasern bestehen. Darunter, dass die Flügelführeinheit das Wickelgut aus anorganischen Fasern "führt", soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Flügelführeinheit die insbesondere direkt aus einer Materialschmelze gezogenen anorganischen Fasern dem Wickelgutträger in einer alternierenden Bewegung entlang der Hubrichtungen der Fadenführungsflügel zur Erzeugung einer Kreuzspule zuführt.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Wickelgutführungsvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Führung von anorganischen Fasern bereitgestellt werden. Insbesondere kann durch die Verwendung einer Flügelführeinheit ein Aufspulen eines Wickelguts aus anorganischen Fasern, insbesondere zu einer Kreuzspule, bei einer vorteilhaft hohen Wickelgutgeschwindigkeit erfolgen, wodurch eine vorteilhaft kurze Zeitdauer zur Durchführung eines Spulvorgangs erreicht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Faserführflügel zumindest teilweise von einem anorganischfaserverträglichen Material gebildet sind. Insbesondere können die Faserführflügel auch vollständig von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet sein. Unter einem "anorganischfaserverträglichen Material" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Material verstanden werden, dessen Abriebfestigkeit zumindest einer Abriebfestigkeit der anorganischen Faser und insbesondere dem Wickelgut aus der anorganischen Faser entspricht. Insbesondere ist eine Abriebfestigkeit des anorganischfaserverträglichen Materials zumindest um einen Faktor zwei, vorzugsweise zumindest um einen Faktor fünf, vorteilhaft um zumindest einen Faktor zehn und besonders vorteilhaft um einen Faktor 20 niedriger als die Abriebfestigkeit der anorganischen Faser und insbesondere als die Abriebfestigkeit des Wickelguts aus der anorganischen Faser. Insbesondere führen Abriebstäube und/oder Abriebpartikel des anorganischfaserverträglichen Materials nicht zu unzulässigen Kontaminierungen des Wickelguts. Hierdurch können Schädigungen, insbesondere Schädigungen der anorganischen Fasern, und/oder Kontaminierung des Wickelguts, insbesondere Schädigungen der anorganischen Fasern, vorteilhaft minimiert und/oder vorzugsweise zumindest weitgehend verhindert werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Flügelführeinheit zumindest eine Faserführflügelspitze aufweist, welche zumindest im Wesentlichen von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet ist. Unter einer "Faserführflügelspitze" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, zu einer Führung des Wickelguts durch die Faserführflügel einen physischen Kontakt zwischen dem jeweiligen Faserführflügel und dem Wickelgut herzustellen. Insbesondere sind jeweils zwei Faserführflügelspitzen an jeweils entgegengesetzten äußersten Enden der Faserführflügel angeordnet. Insbesondere können die Faserführflügelspitzen einstückig mit den Faserführflügeln ausgebildet sein. Unter "einstückig" soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Hierdurch können Herstellungskosten vorteilhaft gering gehalten werden, da lediglich Faserführflügelspitzen aus dem anorganischfaserverträglichen Material gefertigt werden müssen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Flügelführeinheit zumindest eine auswechselbare Faserführflügelspitze aufweist, welche zumindest im Wesentlichen von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet ist. Insbesondere sind jeweils zwei auswechselbare Faserführflügelspitzen an jeweils entgegengesetzten äußersten Enden der Faserführflügel angeordnet. Vorzugsweise sind Faserführflügelspitzen mittels einer zerstörungsfrei lösbaren, insbesondere kraft- und/oder formschlüssigen, Verbindung mit dem jeweiligen Faserführflügel verbunden. Hierdurch können Herstellungskosten vorteilhaft gering gehalten werden. Ferner kann durch eine lösbare Befestigung der Faserführflügelspitzen an den Faserführflügeln ein vorteilhaft einfacher und/oder schneller und/oder kostengünstiger Austausch der Faserführflügelspitzen ermöglicht werden.
Insbesondere können die Faserführflügelspitzen mit dem anorganischfaserverträglichen Material beschichtet sein. Unter der Wendung, dass die Faserführflügelspitzen "beschichtet" sind, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das anorganischfaserverträglichen Material als eine festanhaftende Schicht auf die eine Oberfläche der Faserführflügelspitzen aufgebracht ist. Insbesondere kann das anorganischfaserverträgliche Material als eine Schicht oder als mehrere in sich zusammenhängende Schichten aufgebracht sein. Insbesondere kann eine Beschichtung der Faserführflügelspitzen, insbesondere in Abhängigkeit von dem anorganischfaserverträglichen Material, mittels eines chemischen und/oder mechanischen und/oder thermischen und/oder thermomechanischen Verfahrens erfolgen. Hierdurch können vorteilhaft geringe Materialkosten erreicht werden.
Insbesondere weist die Faserführflügelspitze in einer Rotationsebene eines Faserführflügels betrachtet eine zumindest im Wesentlichen halbovale Außengeometrie auf. Insbesondere ist die Faserführflügelspitze insbesondere in einem Kontaktbereich, welchen das Wickelgut während einer Führung durch die Faserführflügelspitze überstreicht, zumindest im Wesentlichen frei von insbesondere winkligen Kanten. Insbesondere kann eine Faserführflügelspitze eine zumindest im Wesentlichen halbelliptische oder parabelförmige Außengeometrie aufweisen. Unter "zumindest im Wesentlichen halbelliptisch" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Außengeometrie einer Faserführflügelspitze von einer Halbellipse insbesondere weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% abweicht. Unter "zumindest im Wesentlichen parabelförmig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Außengeometrie einer Faserführflügelspitze von einer Parabel insbesondere weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% abweicht. Hierdurch kann ein Auftrennen des Wickelguts, insbesondere ein Ablösen von einzelnen anorganischen Fasern aus einem Wickelgutstrang, vorteilhaft vermieden werden.
Unter einem "Faserleitelement" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, welches sich, insbesondere zumindest im Wesentlichen bogenförmig, zwischen den Bewegungsumkehrpunkten der Faserführflügel erstreckt. Insbesondere wird das Wickelgut durch die Faserführflügel jeweils entlang des Faserleitelements geführt. Insbesondere kann das Faserleitelement unterhalb der Faserführungsflügel angeordnet sein. Alternativ ist es jedoch ebenso denkbar, dass das Faserleitelement oberhalb oder zwischen den Faserführungsflügeln angeordnet ist. Ferner ist es ebenso denkbar, dass die Flügelführeinheit zwei Faserleitelemente aufweist, wobei ein erstes Faserleitelement oberhalb der Faserführflügel und ein zweites Faserleitelement unterhalb der Faserführflügel angeordnet ist. Hierdurch kann eine vorteilhafte Führung des Wickelguts bei gleichzeitig vorteilhafter Vermeidung von Schädigungen und/oder unzulässiger Kontaminierungen des Wickelguts erreicht werden.
Insbesondere verläuft die abgerundete Faserführungskante zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Zuführrichtung des Wickelguts. Insbesondere verläuft die abgerundete Faserführungskante zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsebene eines Faserführungsflügels. Die abgerundete Faserführungskante erstreckt sich insbesondere zumindest im Wesentlichen über eine gesamte Länge des Faserleitelements. Insbesondere erfolgt über die abgerundete Faserführungskante eine Umlenkung des Wickelguts. Das Wickelgut hat insbesondere lediglich im Bereich der abgerundeten Faserführungskante physischen Kontakt mit dem Faserleitelement. Hierdurch kann vorteilhaft eine Schädigungen des Wickelguts vermieden werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorschlagen, dass die zumindest eine Flügelführeinheit zumindest ein Faserleitelement aufweist, wobei das Wickelgut zumindest in einem Einlaufkontaktpunkt zumindest im Wesentlichen tangential zu einer abgerundeten Faserführungskante des Faserleitelements verläuft. Unter einem "Einlaufkontaktpunkt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Punkt verstanden werden, in welchem entlang einer Verlaufsrichtung des Wickelguts betrachtet, ein erster physischer Kontakt zwischen dem Wickelgut und der abgerundeten Faserführungskante erfolgt. Hierdurch kann ein vorteilhaft schonendes Auflaufen des Wickelguts auf die abgerundete Faserführungskante erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorschlagen, dass die zumindest eine Flügelführeinheit zumindest ein Faserleitelement aufweist, wobei das Wickelgut in einem Auslaufkontaktpunkt zumindest im Wesentlichen tangential zu einer abgerundeten Faserführungskante des Faserleitelements verläuft. Unter einem "Auslaufkontaktpunkt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Punkt verstanden werden, in welchem entlang einer Verlaufsrichtung des Wickelguts betrachtet, ein letzter physischer Kontakt zwischen dem Wickelgut und der abgerundeten Faserführungskante besteht. Hierdurch kann ein vorteilhaft schonendes Ablösen des Wickelguts von der abgerundete Faserführungskante erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das anorganischfaserverträgliche Material eine Phenolharzverbindung, beispielsweise ein Hartgewebe oder ein Hartpapier, ist. Hierdurch können Schädigungen, insbesondere Schädigungen der anorganischen Fasern, und/oder eine unzulässige Kontaminierung des Wickelguts vorteilhaft minimiert und/oder vorzugsweise zumindest weitgehend verhindert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das anorganischfaserverträgliche Material ein Weichmetall, beispielsweise Messing, ist. Hierdurch können Schädigungen, insbesondere Schädigungen der anorganischen Fasern, und/oder eine unzulässige Kontaminierung des Wickelguts vorteilhaft minimiert und/oder vorzugsweise zumindest weitgehend verhindert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das anorganischfaserverträgliche Material ein Kunststoff ist. Unter einem Kunststoff soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol, ein Polyamid, Polymethylmethacrylat, ein Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen, verstanden werden. Hierdurch können Schädigungen, insbesondere Schädigungen der anorganischen Fasern, und/oder eine unzulässige Kontaminierung des Wickelguts vorteilhaft minimiert und/oder vorzugsweise zumindest weitgehend verhindert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wickelgutführungsvorrichtung eine Reinigungseinheit, welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand eine Reinigungsflüssigkeit, insbesondere Wasser, auf die Flügelführeinheit aufzubringen. Insbesondere ist die Reinigungseinheit dazu vorgesehen, die Flügelführeinheit insbesondere zwischen zwei aufeinander folgenden Spulvorgängen zu reinigen. Insbesondere ist die Reinigungseinheit dazu vorgesehen, produktionsbedingt Rückstände, insbesondere Schlichten, zumindest weitgehend zu entfernen. Hierdurch kann ein vorteilhaft zuverlässiger und/oder störungsfreier Betrieb der Wickelgutführungsvorrichtung erreicht werden.
Ferner wird eine Spulmaschine mit zumindest einer Wickelgutführungsvorrichtung vorgeschlagen, wodurch ein vorteilhaftes Aufspulen eines Wickelguts aus anorganischen Fasern ermöglicht werden kann. Insbesondere kann die Wickelgutführungsvorrichtung an einem relativ zu einem Wickelgutträger schwenkbar gelagerten Schwenkarm und/oder an einem entlang zumindest einer Achse linear relativ zu einem Wickelgutträger verschiebbar gelagerten Arm der Spulmaschine angeordnet sein. Hierdurch kann während eines Spulvorgangs eine vorteilhaft einfache und/oder präzise Anpassung einer Position der zumindest einen Wickelgutführungsvorrichtung relativ zu dem Wickelgutträger, insbesondere an einen zunehmenden Spulendurchmesser, ermöglicht werden. Insbesondere ist die Wickelgutführungsvorrichtung in einer Drehlage relativ zum Wickelgutträger einstellbar an dem Schwenkarm gelagert. Hierdurch kann eine insbesondere durch eine Schwenkbewegung des Schwenkarms veränderte Ausrichtung der Wickelgutführungsvorrichtung relativ zu dem Wickelgutträger vorteilhaft ausgeglichen werden.
Zudem wird ein Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts aus anorganischen Fasern mittels einer Wickelgutführungsvorrichtung vorgeschlagen, wodurch ein vorteilhaftes Aufspulen eines Wickelguts aus anorganischen Fasern ermöglicht werden kann.
Die erfindungsgemäße Wickelgutführungsvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Wickelgutführungsvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Spulmaschine mit einer Wickelgutführungsvorrichtung in einer frontalen Ansicht,
Fig. 2: die Wickelgutführungsvorrichtung mit zwei Flügelführeinheiten einer perspektivischen Ansicht von unten,
Fig. 3: die Wickelgutführungsvorrichtung mit zwei Flügelführeinheiten einer perspektivischen Ansicht von oben,
Fig. 4: ein Faserleitelement sowie einen Faserführflügel der Wickelgutführungsvorrichtung in einer Draufsicht und eine vereinfachte seitliche Darstellung eines Faserführflügels, eines Faserleitelements und eines Wickelgutträgers.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Spulmaschine 12 zum Aufspulen eines Wickelguts 26 aus anorganischen Fasern in einer frontalen Ansicht. Vorzugsweise ist die Spulmaschine 12 zu einem Aufspulen eines Wickelguts 26 aus Glasfasern oder Basaltfasern vorgesehen. Die Spulmaschine 12 umfasst ein Spulmaschinengehäuse 54. Die Spulmaschine 12 umfasst ferner eine Spuleinheit 56. Zur Steuerung eines Betriebs der Spulmaschine 12 umfasst die Spuleinheit 56 eine Steuereinheit (nicht dargestellt). Die Steuereinheit weist eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden.
Die Spuleinheit 56 umfasst zwei Spuldorne 58, 60. Die Spuldorne 58, 60 sind jeweils zylinderförmig ausgebildet. Die Spuldornen 58, 60 bestehen beispielsweise aus Edelstahl und/oder Aluminium. Ferner sind die Spuldorne 58, 60 drehbar ausgebildet. Die Spuldorne 58, 60 sind jeweils drehbar um eine Spulachse 62, 64 gelagert. Die Spuldorne 58, 60 sind jeweils als Spanndorn ausgebildet. Demzufolge umfassen die Spuldorne 58, 60 jeweils mehrere Spannbacken (nicht dargestellt). Die Spuldorne 58, 60 sind in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, jeweils einen Wickelgutträger 22, 24 mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zu tragen. Zudem weist die Spuleinheit 56 eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) auf. Die Antriebseinheit ist dazu vorgesehen, die Spuldorne 58, 60 während eines Spulvorgangs in eine Drehbewegung zu versetzen und das dabei erzeugte Drehmoment auf die Wickelgutträger 22, 24 zu übertragen. Die Spuldorne 58, 60 sind auf einem Drehteller 66 angeordnet. Der Drehteller 66 ist dazu vorgesehen, zwischen zwei Spulvorgängen einen Positionswechsel der zwei Spuldorne 58, 60 auszuführen. Ein Spulvorgang findet somit jeweils lediglich auf einem der Spuldorne 58, 60 statt, während auf dem jeweils anderen der Spuldornen 58, 60 ein Wickellgutträgerwechsel durchführbar ist.
Ferner umfasst die Spulmaschine 12 eine Wickelgutführungsvorrichtung 10, welche dazu vorgesehen ist, dem jeweiligen Wickelgutträger 22, 24 während eines Spulvorgangs das Wickelgut 26 aus anorganischen Fasern, vorzugsweise aus Glasfasern oder Basaltfasern zuzuführen. Die Wickelgutführungsvorrichtung 10 ist an einem Schwenkarm 68 der Spulmaschine 12 angeordnet. Der Schwenkarm 68 ist innerhalb des Spulmaschinengehäuses 54 angeordnet und daher hier lediglich angedeutet dargestellt. Der Schwenkarm 68 ist während eines Spulvorgangs um einen Drehpunkt 70 relativ zu dem jeweilig an dem Spulvorgang beteiligten Wickelgutträger 22, 24 schwenkbar. Der Schwenkarm 68 ist dazu vorgesehen, eine Position der Wickelgutführungsvorrichtung 10 relativ zu dem Wickelgutträger 22, 24 in Abhängigkeit zu einem während des Spulvorgangs zunehmenden Spulendurchmessers zu verändern. Um eine Veränderung einer Ausrichtung der Wickelgutführungsvorrichtung 10 relativ zu dem Wickelgutträger 22, 24 durch ein Verschwenken des Schwenkarms 68 auszugleichen, ist die Wickelgutführungsvorrichtung 10 in einer Drehlage 72 relativ zum Wickelgutträger 22, 24 einstellbar an dem Schwenkarm 68 gelagert.
Figur 2 zeigt die Wickelgutführungsvorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht von unten. Figur 3 zeigt die Wickelgutführungsvorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht von oben. In der Figur 3 ist die Wickelgutführungsvorrichtung 10 ohne eine obere Gehäuseabdeckung dargestellt. Die Wickelgutführungsvorrichtung 10 umfasst hier beispielhaft zwei identisch zueinander ausgebildete Flügelführeinheiten 14, 16. Ein Antrieb der Flügelführeinheiten 14, 16 erfolgt beispielsweise über einen elektromotorischen Antrieb 74, welcher über einen Antriebsstrang 76, der hier beispielhaft als Riementrieb ausgebildeten ist, mit den Flügelführeinheiten 14, 16 gekoppelt ist (vgl. Figur 3). Die Flügelführeinheiten 14, 16 sind identisch zueinander ausgebildet. Aus Übersichtsgründen ist lediglich eine der Flügelführeinheiten 14, 16 mit Bezugszeichen versehen. Die folgende Beschreibung gilt entsprechend für alle Flügelführeinheiten 14, 16. Die Flügelführeinheiten 14, 16 weisen jeweils zwei gegenläufig rotierend antreibbare Faserführflügel 18, 20 auf, welche dazu vorgesehen sind, dem Wickelgutträger 22, 24 der Spulmaschine 12 das Wickelgut 26 aus anorganischen Fasern zuzuführen. Die Faserführflügel 18, 20 sind insbesondere dazu vorgesehen, das Wickelgut 26 in dem Fachmann bekannter Weise zur Erzeugung einer Kreuzspule jeweils in gegenläufig zueinander verlaufenden Hubrichtungen auf dem Wickelgutträger 22, 24 zu verlegen. Eine Hubrichtungsumkehr erfolgt insbesondere jeweils durch eine Übergabe des Wickelguts 26 zwischen den Faserführflügeln 18, 20 in einem Bewegungsumkehrpunkt 78, 80. Um einer Schädigung und/oder einer unzulässige Kontaminierung des Wickelguts 26 entgegenzuwirken und somit einen Ausschuss zumindest weitgehend zu vermeiden sind die Faserführflügel 18, 20 teilweise von einem anorganischfaserverträglichen Material gebildet. Die Flügelführeinheiten 14, 16 weisen Faserführflügelspitzen 28, 30, 32, 34 auf, welche zumindest im Wesentlichen von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet sind. Die Faserführflügelspitzen 28, 30, 32, 34 sind an äußersten Enden der Faserführflügeln 18, 20 angeordnet. Die Faserführflügelspitzen 28, 30, 32, 34 sind auswechselbar. Die Faserführflügelspitzen 28, 30, 32, 34 sind mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, mit den Faserführflügel 18, 20 verbunden. Das anorganischfaserverträgliche Material weist insbesondere eine zumindest gleichgroße und vorzugsweise eine um ein Vielfaches kleinere Abriebfestigkeit als das aufzuspulende Wickelgut 26 aus anorganischen Fasern auf. Vorzugsweise ist das anorganischfaserverträgliche Material eine Phenolharzverbindung, ein Weichmetall oder ein Kunststoff.
Neben den Faserführflügeln 18, 20 weisen die Flügelführeinheiten 14, 16 jeweils ein Faserleitelement 36, 38 auf. Die Faserleitelemente 36, 38 erstreckt sich bogenförmig zwischen den Bewegungsumkehrpunkten 78, 80 der Faserführflügel 18, 20. Das Wickelgut 26 wird durch die Faserführflügel 18, 20 jeweils entlang der Faserleitelemente 36, 38 geführt. Um einer Schädigung und/oder einer unzulässige Kontaminierung des Wickelguts 26 entgegenzuwirken und somit einen Ausschuss zumindest weitgehend zu vermeiden sind die Faserleitelemente 36, 38 teilweise von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet oder mit diesem beschichtet.
Die Wickelgutführungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Reinigungseinheit 52, welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand eine Reinigungsflüssigkeit auf die Flügelführeinheit 14, 16 aufzubringen (in Figur 3 lediglich angedeutet dargestellt). Insbesondere ist die Reinigungseinheit 52 dazu vorgesehen, Schlichten von den Flügelführeinheiten 14, 16 zu entfernen. Bei Schlichten handelt es sich um Benetzungsflüssigkeiten, welche während einer Herstellung auf das Wickelgut 26 aufgebracht werden. Die Schlichten haben unter anderem die Aufgabe, die anorganischen Fasern des Wickelguts 26 zu schützen, insbesondere zu verhindern, dass sie durch gegenseitiges Reiben und/oder durch Reibung beispielsweise an Maschinenteilen durch Abrieb beschädigt werden oder dass es bei mechanischer Einwirkung zu einer Querfragmentierung kommt. Ferner sind die Schlichten dazu vorgesehen, eine Geschmeidigkeit des Wickelguts 26 zu verbessern und die gegenseitige Reibung der Filamente herabzusetzen. Die Schlichtenrückstände können insbesondere während eines Stillstands der Flügelführeinheiten 14, 16 zu einem Verkleben von beweglichen Teilen führen, was zu Störungen und/oder Ausfällen der Wickelgutführungsvorrichtung 10 führen kann. Um ein unerwünschtes Aufbringen der Reinigungsflüssigkeit auf das Wickelgut 26 zu verhindern, erfolgt eine Reinigung der Flügelführeinheiten 14, 16 vorzugsweise zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spulvorgängen, insbesondere während eines Positionswechsels der zwei Spuldorne 58, 60.
Figur 4 zeigt eines der Faserleitelemente 36, 38 sowie einen der Faserführflügel 18, 20 in einer Draufsicht. Der Faserführflügel 18, 20 ist beispielhaft in drei Positionen während einer Rotation 82. Die Faserführflügelspitze 28, 30, 32, 34 weist eine halbovale Außengeometrie auf. Ein Querschnitt des Wickelguts 26, welches aus einer Vielzahl parallel verlaufender anorganischer Fasern besteht, wird bei der Bewegung des Faserführflügels 18, 20 durch die Faserführflügelspitze 28, 30, 32, 34 zu einem Oval verformt. Während der Rotation 82 des Faserführflügels 18, 20 wandert das Wickelgut 26 entlang der Außengeometrie der Faserführflügelspitze 28, 30, 32, 34. Hierbei ändert sich eine Orientierung des ovalen Querschnitts des Wickelguts 26 zu einem Bewegungsumkehrpunkt 78, 80 hin zumindest im Wesentlichen 90°. Hierdurch kann ein Aufspleißen des Wickelguts 26, insbesondere ein Ablösen einzelner anorganischer Fasern, zumindest weitgehend verhindert werden.
Figur 5 zeigt eine vereinfachte seitliche Darstellung eines Faserführflügels 18, 20, eines Faserleitelements 36, 38 und eines Wickelgutträgers 22, 24. Das Wickelgut 26 wird von dem Faserführflügel 18, 20 entlang des Faserleitelements 36, 38 geführt und auf den rotierenden Wickelgutträger 22, 24 aufgespult. Das Faserleitelement 36, 38 ist unterhalb des Faserführflügels 18, 20 angeordnet. Das Faserleitelement 36, 38 weist, eine abgerundete Faserführungskante 40, 42 auf. Das Wickelgut 26 verläuft in einem Einlaufkontaktpunkt 44 zumindest im Wesentlichen tangential zu der abgerundeten Faserführungskante 40, 42 des Faserleitelements 36, 38. Das Wickelgut 26 verläuft in einem Auslaufkontaktpunkt 48 zumindest im Wesentlichen tangential zu der abgerundeten Faserführungskante 40, 42 des Faserleitelements 36, 38.

Claims

Wickelgutführungsvorrichtung für eine Spulmaschine (12), mit zumindest einer Flügelführeinheit (14, 16), welche zwei gegenläufig rotierend antreibbare Faserführflügel (18, 20) aufweist, die dazu vorgesehen sind, einem Wickelgutträger (22, 24) der Spulmaschine (12) ein Wickelgut (26) zuzuführen, wobei die zumindest eine Flügelführeinheit (14,16) dazu vorgesehen ist, ein Wickelgut (26) aus anorganischen Fasern zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelführeinheit zumindest eine Faserführflügelspitze (28, 30, 32, 34) aufweist, die eine zumindest im Wesentlichen halbovale Außengeometrie aufweist, wobei die Flügelführeinheit zudem zumindest ein Faserleitelement (36, 38) aufweist, welches zumindest teilweise von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet ist und zumindest eine abgerundete Faserführungskante (40, 42) aufweist.
Wickelgutführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführflügel (18, 20) zumindest teilweise von einem anorganischfaserverträglichen Material gebildet sind.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelführeinheit (14, 16) zumindest eine Faserführflügelspitze (28, 30, 32, 34) aufweist, welche zumindest im Wesentlichen von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet ist.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelführeinheit (14, 16) zumindest eine auswechselbare Faserführflügelspitze (28, 30, 32, 34) aufweist, welche zumindest im Wesentlichen von dem anorganischfaserverträglichen Material gebildet ist.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Flügelführeinheit (14, 16) zumindest ein Faserleitelement (36; 38) aufweist, wobei das Wickelgut (26) zumindest in einem Einlaufkontaktpunkt (44) zumindest im Wesentlichen tangential zu einer abgerundeten Faserführungskante (40, 42) des Faserleitelements (36, 38) verläuft.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Flügelführeinheit (14, 16) zumindest ein Faserleitelement (36, 38) aufweist, wobei das Wickelgut (26) zumindest in einem Auslaufkontaktpunkt (48) zumindest im Wesentlichen tangential zu einer abgerundeten Faserführungskante (40, 42) des Faserleitelements (36, 38) verläuft.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganischfaserverträgliche Material eine Phenolharzverbindung ist.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganischfaserverträgliche Material ein Weichmetall ist.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganischfaserverträgliche Material ein Kunststoff ist.
Wickelgutführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Reinigungseinheit (52), welche dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand eine Reinigungsflüssigkeit auf die Flügelführeinheit (14, 16) aufzubringen.
Spulmaschine mit zumindest einer Wickelgutführungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts (26) aus anorganischen Fasern mittels einer Wickelgutführungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.