EP3526148B1 - Aufspulvorrichtung - Google Patents

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EP3526148B1
EP3526148B1 EP17781491.0A EP17781491A EP3526148B1 EP 3526148 B1 EP3526148 B1 EP 3526148B1 EP 17781491 A EP17781491 A EP 17781491A EP 3526148 B1 EP3526148 B1 EP 3526148B1
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EP
European Patent Office
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clamping
winding
disc
installation
clamping block
Prior art date
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Active
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EP17781491.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3526148A1 (de
Inventor
Kenneth Schindler
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STC Spinnzwirn GmbH
Original Assignee
STC Spinnzwirn GmbH
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Publication date
Application filed by STC Spinnzwirn GmbH filed Critical STC Spinnzwirn GmbH
Publication of EP3526148A1 publication Critical patent/EP3526148A1/de
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Publication of EP3526148B1 publication Critical patent/EP3526148B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H65/00Securing material to cores or formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/70Other constructional features of yarn-winding machines
    • B65H54/71Arrangements for severing filamentary materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/04Arrangements for removing completed take-up packages and or replacing by cores, formers, or empty receptacles at winding or depositing stations; Transferring material between adjacent full and empty take-up elements
    • B65H67/044Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession
    • B65H67/048Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession having winding heads arranged on rotary capstan head
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • Winding device for continuously winding up a multifilament fiber strand according to the preamble of claim 1.
  • a winder of the generic type for continuously winding a multifilament fiber strand is known from the DE 102 35 209 A1 known.
  • each of the winding spindles has a clamping device at a freely projecting front end, by means of which the thread is fixed after being caught.
  • the clamping device has a clamping gap in order to fix the thread.
  • the clamping device is assigned a catch bushing which has a catch slot that interacts with the clamping gap.
  • a thread guided at the front end of the winding spindle can be caught through the catching slot and transferred into the clamping gap.
  • the thread is torn by building up further tensile stresses.
  • WO 2009/024999 A1 is a winding device for the continuous winding of a multifilament fiber strand with two drivable winding spindles and with a rotatably mounted winding turret for holding the cantilevered winding spindles, whereby the winding spindles can be guided through the winding turret alternately in an operating area for winding a bobbin and a changing area for removing the bobbin and where each of the winding spindles has a clamping device at its protruding end for catching the fiber strand, the clamping device having a clamping block firmly connected to the winding spindle and a movable clamping plate which are elastically clamped together to form a circumferential clamping slot, known.
  • Another aim of the invention is to provide a winder of the generic type for the continuous winding of a multifilament fiber strand, in which a thread transfer between two winding spindles is possible with a relatively simple thread guide.
  • the clamping device has a clamping block firmly connected to the winding spindle and a movable clamping plate which are elastically clamped together to form a circumferential clamping slot.
  • the invention has the particular advantage that the incoming fiber strand can dip directly into the circumferential clamping slot. Catching with a catch notch is not required. Due to the surrounding clamping slot on the circumference of the winding spindle, the running thread can be inserted directly into the clamping slot and grasped there. Secure fixation is possible regardless of the titer of the fiber strand. For this purpose, the clamping plate is elastically clamped to the clamping block.
  • the development of the invention is preferably used in which the clamping device at the end of the winding spindle cooperates with an auxiliary device which has a cutting device with a rotating cutting means. In this way, all fibers of the fiber strand can be cut through quickly and without fraying.
  • the cutting device has a cutting drive for driving the cutting means.
  • the development of the invention is preferably carried out in which the auxiliary device has two freely rotatable rollers which are assigned to the cutting device and which are held on a movable carrier are, wherein the carrier reciprocates the rollers between a rest position and a catching position.
  • the carrier reciprocates the rollers between a rest position and a catching position.
  • auxiliary device In order to optionally combine the thread guide and the cutting device with each of the clamping devices on the winding spindles, provision is also made for the auxiliary device to be arranged on a machine frame next to the bobbin turret. The auxiliary device can thus be fed alternately to both clamping devices.
  • the clamping plate of the clamping device is coupled to a thrust device inside the winding spindle, by means of which the clamping plate can be displaced against the bias to open the clamping slot. This makes it possible to release the fixed section of the fiber strand before the bobbin is removed.
  • the thrust device is formed by a piston in a pressure chamber, which piston is supported on the clamping block via the compression spring and which pressure chamber can be acted upon by a pressure fluid acting on the piston to move the clamping plate and open the clamping slot.
  • the clamping plate has a guide shaft at one end of the clamping block, the clamping slot at the end of the clamping block being formed between a plate collar of the clamping plate of an end face of the clamping block and the guide shaft being directly connected to the pushing device or the piston of the pushing device.
  • the clamping slot In order to facilitate the immersion of the fiber strand into the clamping slot, provision is also made for the clamping slot to be assigned a plurality of transverse grooves which are evenly distributed on the circumference and which are partially arranged extend in the terminal block and partially in the clamping plate. This promotes the immersion of the fibers of the fiber strand in the clamping slot.
  • each winding spindle alternately winds the fiber strand into a bobbin
  • the clamping devices at the ends of the winding spindles are constructed identically.
  • the winding machine according to the invention is particularly suitable for winding fiber strands with a total denier of up to 90,000 dtex. to wind up.
  • Such fiber strands are preferably used as harvest binding twine.
  • the fibers of the fiber strand can be produced as ribbons or as monofilaments from a synthetic polymer.
  • the winding device according to the invention is particularly suitable for winding up the fiber strand produced at the end of an extrusion process.
  • FIG. 1 and 2 an embodiment of the winding device according to the invention is shown in several views.
  • Fig. 1 shows the embodiment in a front view and in Fig. 2 the embodiment is shown in a side view.
  • Fig. 1 shows the embodiment in a front view
  • Fig. 2 the embodiment is shown in a side view.
  • a rotatably mounted winding turret 2 is arranged in a machine frame 1.
  • Two projecting winding spindles 3.1 and 3.2 are arranged on the winding turret 2.
  • the winding spindles 3.1 and 3.2 are held on the winding turret 2 offset from one another by 180 °.
  • each of the winding spindles 3.1 and 3.2 is assigned a spindle drive 30.1 and 30.2.
  • the winding revolver 2 is controlled via a revolver drive 31.
  • the traversing means 7 is guided back and forth parallel to the winding spindle 3.1 and 3.2 by the traversing device 6.
  • the traversing device 6 is assigned a dancer arm control unit 9, which has a movable dancer arm 9.1 and a dancer arm roller 9.2.
  • the dancer arm control unit 9 is coupled to the spindle drives 30.1 and 30.2 in order to obtain the most constant possible winding speed when winding the fiber strand.
  • the dancer arm roller 9.2 interacts with two stationary deflection rollers 8.1 and 8.2 which are held on the machine frame 1.
  • An auxiliary device 10 is arranged on the machine frame 1 below the traversing device 6.
  • the auxiliary device 10 has a carrier 16 which is coupled to a lifting cylinder 15 and is movably held on the machine frame 1.
  • Two guide rollers 11.1 and 11.2 are arranged on the carrier 16 at a distance from one another.
  • the guide rollers 11.1 and 11.2 are held freely rotatable.
  • a cutting device 12 is arranged on the carrier 16 between the guide rollers.
  • the cutting device 12 contains a rotating cutting means 13 which is connected to a cutting drive 14.
  • the auxiliary device 10 cooperates with two clamping devices 4.1 and 4.2 arranged on the projecting ends of the winding spindle 3.1 and 3.2.
  • the clamping devices 4.1 and 4.2 are in particular in the Fig. 2 shown.
  • the clamping devices 4.1 and 4.2 at the front ends of the winding spindles 3.1 and 3.2 are identical. In this respect, im following with reference to the Fig. 3.1 and 3.2 only one of the clamping devices shown and described in more detail.
  • the clamping device 4.1 is shown schematically in a cross-sectional view and in a plan view at the front end of the winding spindle 3.1.
  • the Fig. 3.1 Figure 11 shows a cross-sectional view and 3.2 a top view of the clamping device 4.1.
  • the clamping device 4.1 has a clamping block 19 which is firmly connected to the front end of the winding spindle 3.1.
  • the clamping block 19 is attached to the end of a chuck 18 for this purpose.
  • a clamping plate 20 is movably arranged on one end face of the clamping block 19.
  • the clamping plate 20 consists of a central guide shaft 22 and a circumferential plate collar 23 which is connected to the guide shaft 22.
  • the plate collar 23 falls on the end face of the clamping block 19 and forms a clamping slot 24 together with the clamping block 19.
  • the plate collar 23 is inclined relative to a vertical and forms a threading groove 32 with a bevel formed on the clamping block 19
  • Clamping slots 24 are formed circumferentially on the clamping device 4.1.
  • the clamping plate 20 is coupled to a pusher device 21 arranged inside the winding spindle 3.1.
  • the thrust device 21 has a thrust piston 27 which is connected to the guide shaft 22 of the clamping plate 20 via a coupling member 28.
  • the thrust piston 27 supports relative to the terminal block 19 inside the winding spindle 3.1 by a compression spring 26.
  • the clamping block 19 has a guide bore 33 in the interior of the winding spindle, into which the thrust piston 27 projects with a guide end.
  • the thrust piston 27 is arranged in the interior of the winding spindle 3.1 in a pressure chamber 29.
  • the pressure chamber 29 is coupled to the chuck 18 via an opening 36 in order to control a clamping device (not shown here) for a sleeve 17.
  • the pressure chamber 29 can be subjected to compressed air.
  • the clamping slot 24 has a plurality of transverse grooves 25 evenly distributed around the circumference.
  • the transverse grooves 25 extend partly in the clamping block 19 and partly in the clamping plate 20.
  • the transverse grooves 25 are designed to be limited in their depth and extent and facilitate the drawing-in of the fiber strand into the clamping slot 24.
  • the Fig. 1 shows first of all the normal operation of the winding device when the fiber strand 34 is being wound up.
  • the fiber strand 34 could be formed from a plurality of tapes or monofilaments in a preceding extrusion process.
  • the fiber strand can have a total denier up to 90,000 dtex. exhibit.
  • the fiber strand 34 is continuously fed to the winding device and guided over the deflection roller 8.1, the dancer arm roller 9.2 and the deflection roller 8.2. From the deflecting roller 8.2 the thread runs through the traversing device 6 and is wound up on the driven winding spindle 3.1 to form a bobbin 35.
  • the fiber strand 34 is guided back and forth by the traversing means 7 within a traversing stroke, so that the bobbin 35 is wound with a cross winding.
  • the winding spindles 3.1 and 3.2 are changed to move the winding spindle 3.1 out of the operating area into the changing area and the winding spindle 3.2 from the changing area into the operating area.
  • the winding turret 2 is activated via the turret drive 31.
  • the Fig. 4.1 the situation is shown in which the winding spindle 3.1 with the completely wound bobbin 35 is held in the changing area. In this phase the thread is guided through the deflection rod 5.1 and the traversing means 7 after it has run out of the full bobbin.
  • the traversing means 7 with the fiber strand 34 is guided into a catching plane in the area of the clamping slot 24 of the clamping device 4.2.
  • the fiber strand is guided through the deflecting rod 5.1 in such a way that the fiber strand 34 does not fall off the circumference of the bobbin 35.
  • the auxiliary device 10 is then activated.
  • the lifting cylinder 15 brings the carrier 16 with it the guide rollers 11.1 and 11.2 from a rest position into a catching position. This situation is in Fig. 4.2 shown.
  • the fiber strand 34 is guided on the circumference of the guide rollers 11.1 and 11.2.
  • the section of the fiber strand 34 between the guide rollers 11.1 and 11.2 is fed to the clamping device 4.2, the fiber strand penetrating the insertion groove 32 and being drawn into the clamping slot 24.
  • the drawing in of the fiber strand 34 into the clamping slot 24 is supported by the transverse grooves 25 in the area of the clamping slot 24.
  • the fiber strand 34 is gripped by the clamping slot 24 and is carried along with the rotation of the winding spindle 3.2, the thread section running off the clamping device 4.2 reaches the cutting device 12.
  • the cutting means can be formed here by a knife disk, which is driven, for example, by a pneumatically operated turbine or an electric motor.
  • a new bobbin can be wound on the winding spindle 3.2.
  • the auxiliary device 10 is returned to its rest position. The auxiliary device 10 can thus be fed to each of the winding spindles 3.1 and 3.2 and thus to each clamping device 4.1 and 4.2 in the transfer phase.
  • the auxiliary device 10 is held laterally next to the winding turret 2 on the machine frame 1.
  • the bobbin that is completely wound on the winding spindle 3.1 can now be removed and replaced with a new sleeve 17.
  • a compressed air is first blown inside the winding spindle 3.2, which on the one hand relaxes the clamping device 37 to release the sleeve 1.7 and on the other hand activates the thrust device 21 at the end of the winding spindle 3.2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

  • Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine gattungsgemäße Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges ist aus der DE 102 35 209 A1 bekannt.
  • Bei der bekannten Aufspulvorrichtung werden zwei an einem drehbar gelagerten Spulrevolver angeordnete Spulspindeln abwechselnd genutzt, um einen Faden kontinuierlich zu Spulen aufzuwickeln. Hierbei werden die Spulspindeln an dem Spulrevolver abwechselnd in einem Betriebsbereich zum Wickeln einer Spule und in einem Wechselbereich zur Abnahme der Spule geführt. Beim Wechseln der Spulspindeln in ihren Positionen muss der zulaufende Faden von der fertig gewickelten Spule zum Anwickeln einer neuen Spule zwischen den Spulspindeln übergeben werden. Hierzu weist jede der Spulspindeln an einem frei auskragenden Stirnende jeweils eine Klemmeinrichtung auf, durch welche der Faden nach einem Fangen fixiert wird. Die Klemmeinrichtung weist einen Klemmspalt auf, um den Faden zu fixieren. Dabei ist der Klemmeinrichtung eine Fangbuchse zugeordnet, die einen mit dem Klemmspalt zusammenwirkenden Fangschlitz aufweist. Somit lässt sich ein an dem Stirnende der Spulspindel geführter Faden durch den Fangschlitz fangen und in den Klemmspalt überführen. Hierbei wird der Faden nach Fixierung der Klemmeinrichtung durch Aufbau weiterer Zugspannungen gerissen.
  • Durch die WO 2009/024999 A1 ist eine Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstrangs mit zwei antreibbaren Spulspindeln und mit einem drehbar gelagertem Spulrevolver zum Halten der auskragenden Spulspindeln, wobei die Spulspindeln durch den Spulrevolver abwechsln in einem Betriebsbereich zum Wickeln einer Spule und einen Wechselbereich zur Abnahme der Spule führbar sind und wobei jeder der Spulspindeln an seinem auskragenden Ende eine Klemmeinrichtung zum Fangen des Faserstrangs aufweist, wobei die Klemmeinrichtung einen fest mit der Spulspindel verbundenen Klemmblock und einen beweglichen Klemmteller aufweist, die miteinander zu einem umlaufenden Klemmschlitz elastisch verspannt sind, bekannt.
  • Beim Aufwickeln von multifilen Fasersträngen, die aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern gebildet sind, besteht nun jedoch das Problem, dass zum einen nicht alle Fasern des Faserstrangs beim Fangen und Klemmen erfasst werden und zum anderen die Fasern beim Durchtrennen an unterschiedlichen Stellen zerrissen werden. Nicht in der Klemmeinrichtung fixierte Fasern führen zu ungewünschten Wickelbildungen an der Spulspindel bzw. an der Klemmeinrichtung und führen zu einer Prozessunterbrechung. Mit zunehmenden Gesamttitern des Faserstranges erhöht sich dieses Problem, so dass Fehlwechsel unvermeidbar sind.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges bereitzustellen, mit welchem insbesondere dicke Faserstränge, insbesondere Erntebindegarne kontinuierlich zu Spulen gewickelt werden können.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine gattungsgemäße Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges bereitzustellen, bei welcher eine Fadenübergabe zwischen zwei Spulspindeln mit relativ einfacher Fadenführung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klemmeinrichtung einen fest mit der Spulspindel verbunden Klemmblock und einen beweglichen Klemmteller aufweist, die miteinander zu einem umlaufenden Klemmschlitz elastisch verspannt sind.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass der zulaufende Faserstrang direkt in den umlaufenden Klemmschlitz eintauchen kann. Das Fangen mittels einer Fangkerbe ist nicht erforderlich. Durch den umlaufenden Klemmschlitz am Umfang der Spulspindel kann der laufende Faden direkt in den Klemmschlitz eingelegt und dort erfasst werden. Unabhängig vom Titer des Faserstranges ist eine sichere Fixierung möglich. Hierzu ist der Klemmteller mit dem Klemmblock elastisch verspannt.
  • Damit eine reproduzierbare Klemmkraft in dem Klemmschlitz erzeugt werden kann, ist vorgesehen, den Klemmteller und den Klemmblock durch eine Druckfeder gegeneinander zu verspannen.
  • Damit auch bei sehr großen Fadentitern eine schnelle und sichere Durchtrennung des Faserstranges nach der Fixierung möglich ist, wird die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher die Klemmeinrichtung an dem Stirnende der Spulspindel mit einer Hilfseinrichtung zusammenwirkt, die eine Schneidvorrichtung mit einem rotierenden Schneidmittel aufweist. So können alle Fasern des Faserstranges schnell und ohne Ausfransungen durchtrennt werden.
  • Die Schneidvorrichtung weist hierzu einen Schneidantrieb zum Antreiben des Schneidmittels auf.
  • Um die Fadenführung während der Fadenübergabe von einer fertig gewickelten Spule zu der übernehmenden Spulspindel definiert ausführen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Hilfseinrichtung zwei frei drehbare Rollen aufweist, die der Schneidvorrichtung zuordnet sind und die an einem beweglichen Träger gehalten sind, wobei der Träger die Rollen zwischen einer Ruhestellung und einer Fangstellung hin- und herführt. So wird an dem laufenden Faden ein sich zwischen den zwei drehbaren Rollen aufgespanntes Fadenstück durch die Hilfseinrichtung in den Klemmschlitz geführt.
  • Um die Fadenführung und die Schneidvorrichtung wahlweise mit jeder der Klemmeinrichtungen an den Spulspindeln zu kombinieren, ist desweiteren vorgesehen, die Hilfseinrichtung an einem Maschinengestell neben dem Spulenrevolver anzuordnen. Somit lässt sich die Hilfseinrichtung abwechselnd beiden Klemmeinrichtungen zuführen.
  • Bei der Abnahme der fertig gewickelten Spulen ist der in der Klemmeinrichtung fixierte Anfang des Faserstranges aus dem Klemmschlitz herauszuziehen. Um hierbei keine gewickelte Lage der Spule zu beeinflussen, ist der Klemmteller der Klemmeinrichtung mit einer Schubeinrichtung im Innern der Spulspindel gekoppelt, durch welche der Klemmteller zu einem Öffnen des Klemmschlitzes entgegen der Vorspannung verschiebbar ist. Damit besteht die Möglichkeit, den fixierten Abschnitt des Faserstranges vor der Abnahme der Spule freizugeben.
  • Die Schubeinrichtung wird durch einen Kolben in einem Druckraum gebildet, welcher Kolben sich über die Druckfeder am Klemmblock abstützt und welcher Druckraum zu einem Verschieben des Klemmtellers und Öffnen des Klemmschlitzes mit einem auf den Kolben wirkenden Druckfluid beaufschlagbar ist. So kann kurz vor Abnahme der fertig gewickelten Spule an der Spulspindel eine Entspannung des Klemmschlitzes ausgeführt werden.
  • Zur sicheren Führung weist der Klemmteller einen Führungsschaft an einem Stirnende des Klemmblockes auf, wobei der Klemmschlitz am Stirnende des Klemmblockes zwischen einem Tellerkragen des Klemmtellers einer Stirnfläche des Klemmblockes gebildet ist und wobei der Führungsschaft mit der Schubeinrichtung bzw. dem Kolben der Schubeinrichtung direkt verbunden ist.
  • Um das Eintauchen des Faserstranges in den Klemmschlitz zu begünstigen, ist desweiteren vorgesehen, dem Klemmschlitz mehrere am Umfang gleichmäßig verteilte angeordnete Quernuten zuzuordnen, die sich teilweise im Klemmblock und teilweise im Klemmteller erstrecken. So wird das Eintauchen der Fasern des Faserstranges in den Klemmschlitz begünstigt.
  • Da jede Spulspindel abwechselnd den Faserstrang zu einer Spule wickelt, sind die Klemmeinrichtungen an den Stirnenden der Spulspindeln identisch aufgebaut.
  • Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine ist besonders geeignet, um Faserstränge mit einem Gesamttiter bis zu 90.000 dtex. aufzuwickeln. Derartige Faserstränge werden bevorzugt als Erntebindegarne verwendet. Dabei können die Fasern des Faserstranges als Bändchen oder als Monofile aus einem synthetischen Polymer erzeugt werden. Insoweit ist die erfindungsgemäße Aufspulvorrichtung besonders geeignet, um am Ende eines Extrusionsprozesses den erzeugten Faserstrang aufzuwickeln.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung wird nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
  • Fig. 1
    schematisch eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung
    Fig. 2
    schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
    Fig. 3.1
    schematisch eine Querschnittsansicht einer Klemmeinrichtung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
    Fig. 3.2
    schematisch eine Draufsicht der Klemmeinrichtung aus Fig. 3.1
    Fig. 4.1
    schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 bei einem Spindelwechsel
    Fig. 4.2
    schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 bei einer Fadenübergabe
  • In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung in mehreren Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht und in Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
  • In einem Maschinengestell 1 ist ein drehbar gelagerter Spulrevolver 2 angeordnet. An dem Spulrevolver 2 sind zwei auskragende Spulspindeln 3.1 und 3.2 angeordnet. Die Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind um 180° versetzt zueinander an dem Spulrevolver 2 gehalten.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist jedem der Spulspindeln 3.1 und 3.2 jeweils ein Spindelantrieb 30.1 und 30.2 zugeordnet. Der Spulrevolver 2 wird über einen Revolverantrieb 31 gesteuert.
  • Aus der Darstellung in Fig. 1 geht weiter hervor, dass zwischen den Spulspindeln 3.1 und 3.2 zwei Umlenkstangen 5.1 und 5.2 gehalten sind, die um ca. 90° versetzt zu den Spulspindeln 3.1 und 3.2 angeordnet sind.
  • Seitlich neben dem Spulrevolver 2 ist eine Changiereinrichtung 6 an dem Maschinengestell 1 gehalten, die ein bewegbares Changiermittel 7 aufweist. Das Changiermittel 7 wird durch die Changiereinrichtung 6 parallel zur Spulspindel 3.1 und 3.2 hin- und hergeführt.
  • Zur Führung eines Faserstranges 34 ist der Changiereinrichtung 6 eine Tänzerarmregeleinheit 9 zugeordnet, die einen beweglichen Tänzerarm 9.1 und eine Tänzerarmrolle 9.2 aufweist. Die Tänzerarmregeleinheit 9 ist mit den Spindelantrieben 30.1 und 30.2 gekoppelt, um eine möglichst konstante Wickelgeschwindigkeit beim Aufwickeln des Faserstranges zu erhalten. Die Tänzerarmrolle 9.2 wirkt mit zwei stationären Umlenkrollen 8.1 und 8.2 zusammen, die an dem Maschinengestell 1 gehalten sind.
  • Unterhalb der Changiereinrichtung 6 ist eine Hilfseinrichtung 10 an dem Maschinengestell 1 angeordnet. Die Hilfseinrichtung 10 weist einen Träger 16 auf, der mit einem Hubzylinder 15 gekoppelt ist und beweglich an dem Maschinengestell 1 gehalten ist. An dem Träger 16 sind im Abstand zueinander zwei Führungsrollen 11.1 und 11.2 angeordnet. Die Führungsrollen 11.1 und 11.2 sind frei drehbar gehalten. Zwischen den Führungsrollen ist an dem Träger 16 eine Schneidvorrichtung 12 angeordnet. Die Schneidvorrichtung 12 enthält ein rotierendes Schneidmittel 13, das mit einem Schneidantrieb 14 verbunden ist.
  • Die Hilfseinrichtung 10 wirkt mit zwei an den auskragenden Enden der Spulspindel 3.1 und 3.2 angeordneten Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 zusammen. Die Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 sind insbesondere in der Fig. 2 dargestellt. Die Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 an den Stirnenden der Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind identisch ausgeführt. Insoweit wird im nachfolgenden unter Bezug auf die Fig. 3.1 und 3.2 nur eine der Klemmeinrichtungen näher dargestellt und beschrieben.
  • In den Fig. 3.1 und 3.2 ist die Klemmeinrichtung 4.1 in einer Querschnittsansicht und in einer Draufsicht am Stirnende der Spulspindel 3.1 schematisch dargestellt. Die Fig. 3.1 zeigt eine Querschnittsansicht und Fig. 3.2 eine Draufsicht der Klemmeinrichtung 4.1.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 3.1 hervorgeht, weist die Klemmeinrichtung 4.1 einen Klemmblock 19 auf, der fest mit dem Stirnende der Spulspindel 3.1 verbunden ist. Der Klemmblock 19 ist hierzu am Ende eines Spannfutters 18 befestigt.
  • An einer Stirnseite des Klemmblockes 19 ist ein Klemmteller 20 beweglich angeordnet. Der Klemmteller 20 besteht aus einem mittleren Führungsschaft 22 und einem umlaufenden Tellerkragen 23, der mit dem Führungsschaft 22 verbunden ist. Der Tellerkragen 23 stürzt sich an der Stirnseite des Klemmblockes 19 ab und bildet gemeinsam mit dem Klemmblock 19 einen Klemmschlitz 24. Der Tellerkragen 23 ist gegenüber einer Vertikalen geneigt ausgeführt und bildet mit einer am Klemmblock 19 angeformten Schräge eine Einfädelnut 32. Die Einfädelnut 32 und der Klemmschlitz 24 sind umlaufend an der Klemmeinrichtung 4.1 ausgebildet.
  • Der Klemmteller 20 ist mit einer im Innern der Spulspindel 3.1 angeordneten Schubeinrichtung 21 gekoppelt. Die Schubeinrichtung 21 weist einen Schubkolben 27 auf, der über ein Kopplungsglied 28 mit dem Führungsschaft 22 des Klemmtellers 20 verbunden ist. Der Schubkolben 27 stützt sich gegenüber dem Klemmblock 19 im Innern der Spulspindel 3.1 durch eine Druckfeder 26 ab. Zur Führung des Schubkolbens 27 weist der Klemmblock 19 im Innern der Spulspindel eine Führungsbohrung 33 auf, in welcher der Schubkolben 27 mit einem Führungsende hineinragt.
  • Der Schubkolben 27 ist im Innern der Spulspindel 3.1 in einem Druckraum 29 angeordnet. Der Druckraum 29 ist über eine Öffnung 36 mit dem Spannfutter 18 gekoppelt, um eine hier nicht gezeigte Klemmeinrichtung für eine Hülse 17 zu steuern. Der Druckraum 29 lässt sich hierzu mit einer Druckluft beaufschlagen.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 3.2 hervorgeht, weist der Klemmschlitz 24 mehrere am Umfang gleichmäßig verteilte Quernuten 25 auf. Die Quernuten 25 erstrecken sich teilweise im Klemmblock 19 und teilweise im Klemmteller 20. Die Quernuten 25 sind ihrer Tiefe und in ihrer Ausdehnung begrenzt ausgeführt und begünstigen den Einzug des Faserstranges in den Klemmschlitz 24.
  • Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung wird neben der Fig. 1 Bezug zu den Fig. 4.1 und 4.2 genommen. In der Fig. 4.1 und der Fig. 4.2 sind unterschiedliche Betriebssituationen während eines Spindelwechsels dargestellt.
  • Die Fig. 1 zeigt zunächst den normalen Betrieb der Aufspulvorrichtung beim Aufwickeln des Faserstranges 34. Der Faserstrang 34 könnte hierbei in einem vorgeordneten Extrusionsprozess aus einer Mehrzahl von Bändchen oder Monofile gebildet sein. Hierbei kann der Faserstrang einen Gesamttiter bis zu 90.000 dtex. aufweisen. Der Faserstrang 34 wird der Aufspulvorrichtung kontinuierlich zugeführt und über die Umlenkrolle 8.1, die Tänzerarmrolle 9.2 und die Umlenkrolle 8.2 geführt. Von der Umlenkrolle 8.2 durchläuft der Faden die Changiereinrichtung 6 und wird an der angetriebenen Spulspindel 3.1 zu einer Spule 35 aufgewickelt. In der Changiereinrichtung 6 wird der Faserstrang 34 durch das Changiermittel 7 innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt, so dass die Spule 35 mit einer Kreuzwicklung gewickelt wird.
  • Sobald die Spule 35 an der Spulspindel 3.1 einen gewünschten Spulendurchmesser aufweist, wird ein Wechsel der Spulspindeln 3.1 und 3.2 durchgeführt, um die Spulspindel 3.1 aus dem Betriebsbereich in den Wechselbereich und die Spulspindel 3.2 aus dem Wechselbereich in den Betriebsbereich zu führen. Hierzu wird der Spulrevolver 2 über den Revolverantrieb 31 aktiviert. In der Fig. 4.1 ist die Situation dargestellt, bei welcher die Spulspindel 3.1 mit der fertig gewickelten Spule 35 im Wechselbereich gehalten wird. In dieser Phase wird der Faden nach Ablauf von der Vollspule durch die Umlenkstange 5.1 und dem Changiermittel 7 geführt. Zur Übernahme des Fadens durch die Klemmeinrichtung 4.2 an der Spulspindel 3.2 wird das Changiermittel 7 mit dem Faserstrang 34 in eine Fangebene im Bereich des Klemmschlitzes 24 der Klemmeinrichtung 4.2 geführt. Der Faserstrang wird durch die Umlenkstange 5.1 derart geführt, dass der Faserstrang 34 nicht vom Umfang der Spule 35 abfällt.
  • Zur Übernahme des Faserstranges 34 von der Spulspindel 3.2 wird dann die Hilfseinrichtung 10 aktiviert. Der Hubzylinder 15 bringt den Träger 16 mit den Führungsrollen 11.1 und 11.2 aus einer Ruhestellung in eine Fangstellung. Diese Situation ist in Fig. 4.2 dargestellt.
  • In der Fangstellung der Hilfseinrichtung 10 wird der Faserstrang 34 am Umfang der Führungsrollen 11.1 und 11.2 geführt. Dabei wird der Abschnitt des Faserstranges 34 zwischen den Führungsrollen 11.1 und 11. 2 der Klemmeinrichtung 4.2 zugeführt, wobei der Faserstrang die Einlegenut 32 durchdringt und in den Klemmschlitz 24 eingezogen wird. Das Einziehen des Faserstranges 34 in den Klemmschlitz 24 wird dabei durch die Quernuten 25 im Bereich des Klemmschlitzes 24 unterstützt.
  • Sobald der Faserstrang 34 von dem Klemmschlitz 24 erfasst ist und mit der Umdrehung der Spulspindel 3.2 mitgeführt wird, gelangt der von der Klemmeinrichtung 4.2 ablaufende Fadenabschnitt in die Schneidvorrichtung 12. In der Schneidvorrichtung 12 wird der Faserstrang 34 durch das rotierende Schneidmittel 13 durchtrennt. Das Schneidmittel kann hierbei durch eine Messerscheibe gebildet sein, die beispielsweise über eine pneumatisch betriebene Turbine oder einen Elektromotor angetrieben wird. Nach dem Durchtrennen des Faserstranges 34 kann eine neue Spule an der Spulspindel 3.2 gewickelt werden. Die Hilfseinrichtung 10 wird in ihre Ruhestellung zurückgeführt. Somit lässt sich die Hilfseinrichtung 10 jeder der Spulspindeln 3.1 und 3.2 und somit jeder Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 in der Übergabephase zuführen. Die Hilfseinrichtung 10 ist hierzu seitlich neben dem Spulrevolver 2 an dem Maschinengestell 1 gehalten.
  • Die an der Spulspindel 3.1 fertig gewickelte Spule lässt sich nun abnehmen und durch eine neue Hülse 17 ersetzen. Um die fertig gewickelte Spule 35 von der Spulspindel 3.1 abzuziehen, wird zunächst im Innern der Spulspindel 3.2 eine Druckluft eingeblasen, die einerseits ein Entspannen der Klemmeinrichtung 37 zur Freigabe der Hülse 1.7 bewirkt und andererseits die Schubeinrichtung 21 am Stirnende der Spulspindel 3.2 aktiviert.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 3.1 hervorgeht, wird in diesem Fall der Schubkolben 27 in Richtung des Klemmblockes 19 gegen die Federkraft der Druckfeder 26 gedrückt, wobei über das Kopplungslied 28 den Klemmteller 20 verschiebt und den Klemmsitz 24 freigibt. So kann der Anfang des Faserstrangs der gewickelten Spule 35 freigegeben werden und die Spule ist bereit zur Abnahme von der Spulspindel 3.1.
  • Nachdem eine neue Hülse 17 auf die Spulspindel 3.1 aufgeschoben ist, wird die Druckluft im Druckraum 29 im Innern der Spulspindel 3.1 abgelassen, so dass die Hülse am Umfang des Spannfutters 18 geklemmt wird. Gleichzeitig wird der Klemmteller 20 durch die auf den Schubkolben 27 wirkende Druckfeder 26 an den Klemmblock 19 gedrückt und der Klemmschlitz 24 ist wieder geschlossen und bereit für eine neue Übergabe.

Claims (9)

  1. Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstrangs (34) mit zwei antreibbaren Spulspindeln (3.1, 3.2) und mit einem drehbar gelagertem Spulrevolver (2) zum Halten der auskragenden Spulspindeln (3.1, 3.2), wobei die Spulspindeln (3.1, 3.2) durch den Spulrevolver (2) abwechseln in einen Betriebsbereich zum Wickeln einer Spule (35) und einen Wechselbereich zur Abnahme der Spule (35) führbar sind und wobei jeder der Spulspindeln (3.1, 3.2) an seinem auskragenden Ende eine Klemmeinrichtung (4.1, 4.2) zum Fangen des Faserstrangs (34) aufweist, wobei die Klemmeinrichtung (4.1, 4.2) einen fest mit der Spulspindel (3.1, 3.2) verbundenen Klemmblock (19) und einen beweglichen Klemmteller (20) aufweist, die miteinander zu einem umlaufenden Klemmschlitz (24) elastisch verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmteller (20) mit einer Schubeinrichtung (21) im Innern der Spulspindel (3.1, 3.2) gekoppelt ist, durch welche der Klemmteller (20) zu einem Öffnen des Klemmschlitzes (24) entgegen der Vorspannung verschiebbar ist, wobei die Schubeinrichtung (21) durch einen Kolben (27) in einem Druckraum (29) gebildet ist, welcher Kolben (27) sich über die Druckfeder (26) am Klemmblock (19) abstützt und welcher Druckraum (29) zu einem Verschieben des Klemmtellers (20) und Öffnen des Klemmschlitzes (24) mit einem auf den Kolben (27) einwirkendes Druckfluid beaufschlagbar ist, und dass dem Klemmschlitz (24) mehrere am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Quernuten (25) zugeordnet sind, die sich teilweise im Klemmblock (19) und teilweise im Klemmteller (20) erstrecken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmteller (20) und der Klemmblock (19) durch eine Druckfeder (26) gegeneinander verspannt sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (4.1, 4.2) an dem Stirnenden der Spulspindel (3.1, 3.2) mit einer Hilfseinrichtung (10) zusammenwirkt, die eine Schneidvorrichtung (12) mit einem rotierenden Schneidmittel (13) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (12) einen Schneidantrieb (14) zum Antreiben der Schneidmittel (13) aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfseinrichtung (10) zwei frei drehbare Führungsrollen (11.1, 11.2) aufweist, die der Schneidvorrichtung (12) zugeordnet sind und die an einem beweglichen Träger (16) gehalten sind, wobei der Träger (16) die Führungsrollen (11.1, 11.2) zwischen einer Ruhestellung und einer Fangstellung hin- und herführt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfseinrichtung (10) an einem Maschinengestell (1) neben dem Spulrevolver (2) gehalten ist und abwechselnd beiden Klemmeinrichtungen (4.1, 4.2) zuführbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmteller (20) durch einen Führungsschaft (22) an einem Stirnende des Klemmblockes (19) geführt ist, wobei der Klemmschlitz (24) am Stirnende des Klemmblockes (19) zwischen einem Tellerkragen (23) des Klemmtellers (20) und einer Stirnfläche des Klemmblockes (19) gebildet ist und wobei der Führungsschaft (22) mit der Schubeinrichtung (21) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschaft (22) des Klemmtellers (20) mit dem Kolben (27) im Innern der Spulspindel (3.1, 3.2) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtungen (4.1, 4.2) an den Stirnenden der Spulspindel (3.1, 3.2) identisch aufgebaut sind.
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