EP3697710A1 - Aufspulvorrichtung - Google Patents

Aufspulvorrichtung

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EP3697710A1
EP3697710A1 EP18786729.6A EP18786729A EP3697710A1 EP 3697710 A1 EP3697710 A1 EP 3697710A1 EP 18786729 A EP18786729 A EP 18786729A EP 3697710 A1 EP3697710 A1 EP 3697710A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bobbin
fiber strand
suction opening
injector
winding
Prior art date
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Granted
Application number
EP18786729.6A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3697710B1 (de
Inventor
Kenneth Schindler
Sven PITZING
Michael HANNUSCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STC Spinnzwirn GmbH
Original Assignee
STC Spinnzwirn GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by STC Spinnzwirn GmbH filed Critical STC Spinnzwirn GmbH
Publication of EP3697710A1 publication Critical patent/EP3697710A1/de
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Publication of EP3697710B1 publication Critical patent/EP3697710B1/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
    • B65H54/86—Arrangements for taking-up waste material before or after winding or depositing
    • B65H54/88—Arrangements for taking-up waste material before or after winding or depositing by means of pneumatic arrangements, e.g. suction guns
    • 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
    • B65H54/70—Other constructional features of yarn-winding machines
    • B65H54/71—Arrangements for severing filamentary materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/04—Arrangements 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
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    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/08—Automatic end-finding and material-interconnecting arrangements
    • B65H67/081—Automatic end-finding and material-interconnecting arrangements acting after interruption of the winding process, e.g. yarn breakage, yarn cut or package replacement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313—Synthetic polymer threads
    • B65H2701/3132—Synthetic polymer threads extruded from spinnerets

Definitions

  • the invention relates to a winding device for winding from a fiber strand to a coil according to the preamble of claim 1.
  • Such winding devices for winding a fiber strand in the form of a thermoplastic ribbon, multifilament yarn or a monofilament are used in a plurality in textile machines or extrusion plants in order to continuously wind the fiber strand into a coil at the end of a production process or a treatment process.
  • such winding devices on several auxiliary devices to perform an automatic bobbin change after completion of a coil winding, so that the intervention of an operator to change the bobbin is not required.
  • Such a winding device for winding a fiber strand into a coil is known, for example, from WO 2015/055399 A2.
  • the known winding device has a bobbin holder which is fork-shaped and is held pivotably in a machine frame. At the free end of the bobbin holder arms clamping plate are provided to fix a winding tube for receiving a coil.
  • the coil holder can be held in an operating position in which the coil holder interacts with a pressure roller. By an upstream traversing the fiber strand is laid so that the coil is wound with a cross winding. The drive of the coil takes place via the clamping plate, of which at least one is coupled to an electric motor. After completion of the coil winding, the coil holder can be guided from the operating position into a release position to deliver the finished wound coil to a coil tray.
  • the coil tray is located on an opposite machine longitudinal side.
  • the thread is guided by the traversing device in a predetermined change position to be taken over by an injector during the pivotal movement of the bobbin holder.
  • the injector device has a cutting means and a suction nozzle in order to receive it after cutting through the fiber strand and to supply it continuously to a waste container.
  • the finished wound coil is released from the bobbin holder and replaced by a new winding tube.
  • the bobbin holder can be pivoted back into the operating position, so that with the help of catching the thread can be caught on a new winding tube and wound into a new coil.
  • This object is achieved in that the injector has a slot-shaped suction opening which extends in the direction of yarn travel of the accumulating on the coil fiber strand.
  • the invention has the particular advantage that, on the one hand, the suction flow generated at the suction opening can occur in a highly concentrated and directed manner. On the other hand, the dipping of the fiber strand after cutting is much easier. By aligned parallel to the fiber strand slot-shaped suction opening and very stiff fiber strands can be detected safely.
  • the suction opening is designed with a rectangular opening cross-section, which has an opening width in the range of 1 mm to 5 mm.
  • both fine and thick fiber strands can be absorbed with conventional injector pressure.
  • the suction opening is funnel-shaped with an outwardly increasing opening length and has an opening angle in the range of 40 ° to 75 °.
  • opening lengths at the suction opening of over 30 mm can be realized in order to promote the immersion of a cut end of the fiber strand.
  • the development is particularly advantageous, in which the suction opening is limited in a not covered by the cutting means portion by a cutout such that the knife forms a leading edge for the fiber strand.
  • no additional auxiliary equipment is required to supply the fiber strand to the knife.
  • the development of the invention is particularly advantageous, in which the suction opening is formed in an adapter which is fastened to an injector such that the suction opening with a suction channel in the Injector housing is connected. There is thus the possibility that the suction opening on the injector device can be changed quickly by replacing the adapter.
  • a compressed air connection is preferably formed directly below the adapter on the injector housing. This ensures short lengths for generating the suction flow.
  • FIG. 1 shows schematically a front view of an embodiment of the winding device according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a side view of the embodiment from FIG. 1;
  • FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of an injector device of the FIG
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the injector device from FIG. 3, FIG. 5
  • Fig. 6 shows schematically a side view of the embodiment of Fig. 1 in different operating situations in a bobbin change.
  • Fig. 7 shows schematically a side view of another embodiment of the winding device according to the invention
  • FIG. 1 an embodiment of the winding device according to the invention for winding a fiber strand to a coil is shown schematically in several views.
  • Figure 1 the embodiment is shown in a front view and in Figure 2 in a side view.
  • Figure 2 the following description applies to both figures.
  • the exemplary embodiment has a coil holder 1, which is fork-shaped and has two spaced apart coil holder arms 1.1. and 1.2. having.
  • the coil holder 1 is held within a machine frame, not shown here, by a pivot axis 2 and can be pivoted about an actuator 5 about the pivot axis 2 around.
  • At the free ends of the coil holder arms 1.1 and 1.2. is in each case arranged on an inner side of a clamping plate 3.1 and 3.2, which tension a winding tube 19 between them.
  • the clamping plate 3.1 is assigned to the bobbin holder 1, a coil drive 4 to drive the bobbin 19 during the Wickicke a fiber strand.
  • the spool holder 1 For winding a spool 16, the spool holder 1 is held in an operating position in which the spool holder 1 cooperates with a contact roller 6. The spool 16 is held in contact with the contact roller 6. In order to allow an increase of the coil 16, then the coil holder 1 is moved about the pivot axis 2.
  • the contact roller 6 are arranged in the yarn path a traversing device 7, a deflection bar 12 and a thread guide roller 13 upstream.
  • the thread guide roller 13 forms the beginning of a so-called traversing triangle, in which a fiber strand is guided back and forth by a traversing yarn guide 8 of the traversing device 7.
  • the fiber strand is here designated by the reference numeral 15 and could be formed by one or more foil tapes, one or more multifilament threads or by one or more monofilaments.
  • the thread guide roller 13 is associated with a force measuring means 14 in order to measure a thread tension on the tapering tape 15.
  • the force measuring means 14 is connected to a control unit 1 1, which is also coupled to the coil drive 4. Thus can be controlled by the coil drive 4, depending on a winding tension, the peripheral speed of the coil 16.
  • the curved deflection bar 12 is provided between the thread guide roller 13 and the traversing device 7, in order to obtain a speed compensation during traversing on the fiber strand.
  • the traversing drive 9 of the traversing device 7 is formed in this embodiment for driving the traversing yarn guide 8 by a sweeping roller 9.2 and an electric motor 9.1.
  • the traversing yarn guide 8 is guided within a groove, not shown here, on the circumference of the Kehrgewindewelle 9.2.
  • the Kehrgewindewelle 9.2 is associated with a sensor device 10 to determine the position of the traversing yarn guide 8 within a traverse stroke.
  • the sensor device 10 and the electric motor 9.1 are coupled to the control unit 1 1.
  • the contact roller 6 is freely rotatably mounted in the machine frame.
  • an injector device 17 is arranged on the opposite side of the contact roller 6 to the traversing device 7.
  • the injector device 17 has a cutting means 17.1 and a suction opening 17.2 in order to cut through the fiber strand during a bobbin change and briefly lead to a waste container.
  • the structure of the injector 17 will be explained in more detail below.
  • a sleeve magazine 18 for receiving a plurality of winding tubes 19 is arranged above the bobbin holder 1, a sleeve magazine 18 for receiving a plurality of winding tubes 19 is arranged above the bobbin holder 1, a sleeve magazine 18 for receiving a plurality of winding tubes 19 is arranged above the bobbin holder 1, a sleeve magazine 18 for receiving a plurality of winding tubes 19 is arranged above the bobbin holder 1, a sleeve magazine 18 for receiving a plurality of winding tubes 19 is arranged
  • a bobbin tray 21 is formed on a side of the machine frame opposite the traversing device 7.
  • the bobbin tray 21 has a rolling track 22 in order to keep a bobbin 16 ready for clearing after being released by the bobbin holder 1.
  • the spool holder 1 is pivoted between the operating position into a release position. By opening at least one of the clamping plates 3.1 or 3.2, the coil 16 of the coil tray 21 can thus be transferred.
  • the fiber strand 15, which continuously runs on and winds around the bobbin it is necessary for the fiber strand 15, which continuously runs on and winds around the bobbin, to be severed and the incoming fiber strand 15 to be sucked off. Then the coil can be braked by the coil drive 4 and then released.
  • the injector device 17 has a slot-shaped suction opening 17.2.
  • an embodiment of the injector 17 is shown in several views.
  • the injector 17 is shown in a cross-sectional view and in Figure 4 in a plan view without cutting means.
  • the following description applies to both figures.
  • the injector device 17 has an injector housing 24, which is penetrated in front of a central suction channel 26. At a blowing end of the injector 24 a waste line 29 is connected, which is connected to a waste container not shown here. An opposing suction end of the injector 24 is connected to an adapter 23.
  • the connection between the adapter 23 and the injector 24 is preferably carried out releasably to replace the adapter 23 can.
  • a funnel-shaped suction slot 27 is formed. det, which completely penetrates the adapter 23.
  • the suction slot 27 tapers toward the injector housing 24 and is connected to the suction channel 26. At the opposite end of the suction slot 27 forms the slot-shaped suction port 17.2.
  • the suction opening 17. 2 has a rectangular opening cross-section which has an opening width.
  • the opening width is identified in FIG. 4 by the small letter b.
  • the opening width b of the suction opening is in the range of 1 mm to 5 mm, preferably in the range of 2 mm to 4 mm.
  • an opening length of the suction opening 17.2 is determined by an opening angle of the funnel-shaped suction slot 27.
  • the opening angle is indicated in Figure 4 with the code letter ⁇ .
  • the opening angle ⁇ is preferably in the range of 40 ° to 75 °.
  • suction openings can be realized with an opening length in the range> 30 mm.
  • the cutting means 17.1 is arranged.
  • the cutting means 17.1 has a knife holder 31 and a knife 32 held on the knife holder 3.1.
  • the knife holder 31 is arranged on the adapter 23 such that the knife 32 extends transversely to the suction opening 17.2.
  • the suction opening 17.2 is covered in a partial area by the knife holder 31, the knife holder 31 partially having a separating slot in the region of the suction opening 17.3.
  • the adapter 23 has a cutout 28, so that the suction opening 17.2 opens extends below the blade 32.
  • the knife 32 forms a leading edge for the fiber strand to obtain an automatic cutting of the fiber strand.
  • the installation of the injector device 17 in the region of the bobbin holder 1 is such that the slot-shaped suction opening 17.2 extends in the thread running direction of the fiber strand 15 running onto the bobbin 16.
  • the position of the fiber strand 15 during bobbin change is fixed by the traversing device 7 such that the suction opening 17.2 and the positioned traversing yarn guide 8 lie in a yarn running plane.
  • the position of the traversing yarn guide 8 for bobbin change is determined depending on the position of the suction opening 17.2.
  • FIGS. 5 and 6 show the exemplary embodiment from FIGS. 1 and 2 in different operating situations, from which the function of the injector device 17 emerges.
  • the traversing yarn guide 8 is guided by the traversing device 7 into a change position which is matched to the suction opening 17. 2 of the injector device 17.
  • the coil 16 is further driven and the fiber strand is wound as a bead on the circumference of the spool 16.
  • the bobbin holder 1 is guided from the operating position to the release position. This situation is shown in FIG.
  • the driver string 15 running onto the bobbin 16 is guided into the injector device 17, the fiber strand being severed at the knife 32.
  • the fact that forming end of the incoming fiber strand is detected directly by the suction port 17.2 and the suction flow generated therein and fed into the suction slot 27. Via the suction slot 27, the end of the fiber strand enters the suction channel 26 and is guided via the waste line 29 to a waste container. This situation is shown in FIG.
  • FIG. 7 schematically shows a further exemplary embodiment of the winding device according to the invention in a side view.
  • the embodiment of FIG. 7 is substantially identical to the aforementioned embodiment of FIGS. 1 and 2, so that only the differences are explained below and otherwise reference is made to the above description.
  • a pivot arm 32 is associated with the bobbin holder.
  • the pivot arm 32 is pivotally guided on a pivot axis 34 by an actuator, not shown here.
  • the pivot arm 32 has a guide element 33.
  • the guide element 33 can be guided out of a rest position into the yarn path of the fiber strand in the region of the injector device 17.
  • the Schenkarm 32 is activated by an actuator such that the guide member 33, the fiber strand 15 in the area between see the contact roller 6 and the coil holder 1 takes.
  • the guide member 33 leads the fiber strand 15 directly into the suction port 17.2 of the injector 17.
  • the fiber strand 15 is severed by a knife of the injector 17, so that the end of the incoming fiber strand 15 directly by the generated suction flow of the injector 17 is pulled into the suction slot.
  • the pivot arm 32 is returned to its rest position. The bobbin change and the acquisition of a new winding tube and taking over the fiber strand is carried out as already described in the embodiment of FIGS. 1 and 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Wickeln von einem Faserstrang (15) zu einer Spule (16) mit einem Spulenhalter (1) zur Aufnahme einer Spulenhülse (19), wobei der Spulenhalter (1) schwenkbar in einem Maschinengestell angeordnet ist und zu einem Spulenwechsel in eine Löseposition führbar ist. Des Weiteren sind eine Changiervorrichtung (7) zum Verlegen des Faserstrangs (15) auf der Spule (16) und eine Injektoreinrichtung (17) zum Trennen und Absaugen des Faserstrangs (15) während eines Spulenwechsels vorgesehen. Um bei einem Spulenwechsel den Faserstrang (15) zu trennen und abzusaugen, ist erfindungsgemäß die Injektoreinrichtung (17) mit einer schlitzförmigen Saugöffnung (17.2) ausgebildet, die sich in Fadenlaufrichtung des auf die Spule (16) auflaufenden Faserstrangs (15) erstreckt. Damit lassen sich insbesondere auch starre und biegesteife Faserstränge einsaugen.

Description

Aufspulvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Aufspulvorrichtung zum Wickeln von einem Faserstrang zu einer Spule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Aufspulvorrichtungen zum Wickeln eines Faserstrangs in Form eines thermoplastischen Bändchens, multifilen Fadens oder eines Mono- filaments werden zu einer Mehrzahl in Textilmaschinen oder Extrusionsan- lagen eingesetzt, um am Ende eines Herstellungsprozesses oder eines Be- handlungsprozesses den Faserstrang kontinuierlich zu einer Spule aufzuwickeln. Dabei weisen derartige Aufspulvorrichtungen mehrere Hilfseinrichtungen auf, um nach Fertigstellung einer Spulenwicklung einen automatisierten Spulenwechsel durchzuführen, so dass der Eingriff einer Bedienperson zum Spulenwechseln nicht erforderlich wird.
Eine derartige Aufspulvorrichtung zum Wickeln eines Faserstrangs zu einer Spule ist beispielsweise aus der WO 2015/055399 A2 bekannt.
Die bekannte Aufspulvorrichtung weist einen Spulenhalter auf, der gabel- förmig ausgebildet ist und schwenkbar in einem Maschinengestell gehalten wird. An dem freien Ende der Spulenhalterarme sind Spannteller vorgesehen, um eine Spulhülse zur Aufnahme einer Spule zu fixieren. Dabei lässt sich der Spulenhalter zu Beginn einer Spulenwicklung in einer Betriebsstellung halten, in welcher der Spulenhalter mit einer Andrückwalze zusam- menwirkt. Durch eine vorgeordnete Changiereinrichtung wird der Faserstrang derart verlegt, dass die Spule mit einer Kreuzwicklung gewickelt wird. Der Antrieb der Spule erfolgt dabei über die Spannteller, von denen zumindest einer mit einem Elektromotor gekoppelt ist. Nach Fertigstellung der Spulenwicklung lässt sich der Spulenhalter aus der Betriebsstellung in eine Lösestellung führen, um die fertig gewickelte Spule an einer Spulenablage abzugeben. Die Spulenablage liegt an einer gegenüberliegenden Maschinenlängsseite. Hierbei wird der Faden durch die Changiereinrichtung in eine vorbestimmte Wechselposition geführt, um während der Schwenkbewegung des Spulenhalters von einer Injektoreinrichtung übernommen zu werden. Die Injektoreinrichtung weist hierzu ein Schneidmittel und einen Saugstutzen auf, um nach dem Durchtrennen des Faserstrangs diesen aufzunehmen und kontinuierlich einem Abfallbehälter zuzuführen. Nun wird die fertig gewickelte Spule aus dem Spulenhalter gelöst und durch eine neue Spulhülse ersetzt. Danach lässt sich der Spulenhalter wieder in die Betriebsstellung verschwenken, so dass mit Hilfe von Fangeinrichtungen der Faden an einer neuen Spulhülse gefangen und zu einer neuen Spule gewickelt werden kann.
Um den automatisierten Spulenwechsel ausführen zu können, ist ein Durchtrennen und Aufnehmen des Faserstrangs durch die Injektoreinrichtung zwingend erforderlich. Nun wurde im praktischen Einsatz festgestellt, dass sehr unterschiedliche Faserstränge hergestellt und zu Spulen gewickelt werden müssen. Insbesondere bei beschichteten Multifilamenten, die besonders biegesteif und starr ausgebildet sind, ergaben sich Schwierigkeiten insbesondere beim Absaugen des Faserstrangs. Der relativ biegesteife und starre Faserstrang legte sich lediglich an eine Saugöffnung der Injektoreinrichtung an.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Aufspulvorrichtung derart weiterzubilden, dass unabhängig von dem Material des Faserstrangs ein sicherer Spulenwechsel ohne Eingriff einer Bedienperson gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Injektoreinrichtung eine schlitzförmige Saugöffnung aufweist, die sich in Fadenlaufrichtung des auf die Spule auflaufenden Faserstrangs erstreckt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass zum einen die an der Saugöffnung erzeugte Saugströmung stark konzentriert und gerichtet auftreten kann. Zum anderen wird das Eintauchen des Faserstrangs nach dem Durchtrennen wesentlich erleichtert. Durch die parallel zum Faserstrang ausgerichtete schlitzförmige Saugöffnung können auch sehr steife Faserstränge sicher erfasst werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Saugöffnung mit einem rechteckigen Öffnungsquerschnitt ausgeführt, der eine Öffnungsbreite im Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweist. Damit lassen sich sowohl feine als auch dicke Faserstränge bei üblichem Injektordrücken si- eher aufnehmen.
Um eine ausreichende Öffnungslänge der Saugöffnung zur Aufnahme biegesteifer Faserstränge zu erhalten, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Saugöffnung trichterförmig mit nach außen hin zunehmender Öff- nungslänge ausgebildet und weist einen Öffnungswinkel im Bereich von 40° bis 75° auf. So lassen sich Öffnungslängen an der Saugöffnung von über 30 mm realisieren, um das Eintauchen eines geschnittenen Endes des Faserstrangs zu begünstigen. Damit nach dem Durchtrennen des Faserstrangs das freiwerdende Ende des Faserstrangs unmittelbar von der Saugströmung der Saugöffnung erfasst werden kann, ist des Weiteren vorgesehen, dass die Saugöffnung teilweise von einem Schneidmittel überdeckt ist, welches sich mit einem Messer quer zur Saugöffnung erstreckt. Damit wird unmittelbar der Faserstrang an der Saugöffnung durchtrennt.
Zur Führung des Faserstrangs und insbesondere zur Durchführung eines Schnittes beim Trennen des Faserstrangs ist die Weiterbildung besonders vorteilhaft, bei welcher die Saugöffnung in einem nicht vom Schneidmittel abgedecktem Teilbereich durch einen Ausschnitt derart begrenzt ist, dass das Messer eine Anlaufkante für den Faserstrang bildet. So sind keine zusätzlichen Hilfseinrichtungen erforderlich, um den Faserstrang dem Messer zuzuführen. Allein durch eine Schwenkbewegung des Spulenhalters lässt sich so der von der gewickelten Spule ablaufende Faserstrang selbsttätig in der Injektoreinrichtung durchtrennen und absaugen.
Um nach Möglichkeit mehrere Varianten der Saugöffnung in der Aufspulvorrichtung nutzen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung beson- ders vorteilhaft, bei welcher die Saugöffnung in einem Adapter ausgebildet ist, der an einem Injektorgehäuse derart befestigt ist, dass die Saugöffnung mit einem Saugkanal in dem Injektorgehäuse verbunden ist. Damit besteht die Möglichkeit, dass durch Auswechseln des Adapters die Saugöffnung an der Injektoreinrichtung schnell änderbar ist.
Zur Erzeugung der Saugströmung an der Saugöffnung wird dabei ein Druckluftanschluss bevorzugt unmittelbar unterhalb des Adapters am Injektorgehäuse ausgebildet. Damit sind kurze Längen zur Erzeugung der Saugströmung gewährleistet. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung sind nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.
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 schematisch eine Querschnittsansicht einer Injektoreinrichtung des
Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 ,
Fig. 4 schematisch eine Draufsicht der Injektoreinrichtung aus Fig. 3, Fig. 5
und
Fig. 6 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 in unterschiedlichen Betriebs Situationen bei einem Spulenwechsel.
Fig. 7 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung
In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung zum Wickeln eines Faserstrangs zu einer Spule schematisch in mehreren Ansichten dargestellt. In Figur 1 ist das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht und in Figur 2 in einer Seitenansicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel weist einen Spulenhalter 1 auf, der gabelförmig ausgebildet ist und zwei im Abstand zueinander angeordnete Spulenhalter- arme 1.1. und 1.2. aufweist. Der Spulenhalter 1 ist innerhalb eines hier nicht dargestellten Maschinengestells durch eine Schwenkachse 2 gehalten und lässt sich über einen Aktor 5 um die Schwenkachse 2 herum verschwenken. An den freien Enden der Spulenhalterarme 1.1 und 1.2. ist jeweils an einer Innenseite ein Spannteller 3.1 und 3.2 angeordnet, die zwischen sich eine Spulhülse 19 spannen. Dem Spannteller 3.1 ist an dem Spulenhalter 1 ein Spulenantrieb 4 zugeordnet, um die Spulenhülse 19 während des Wickeins eines Faserstrangs anzutreiben. Zum Wickeln einer Spule 16 wird der Spulenhalter 1 in einer Betriebsstellung gehalten, in welcher der Spulenhalter 1 mit einer Kontaktwalze 6 zusammen wirkt. Die Spule 16 wird dabei mit Kontakt zu der Kontaktwalze 6 gehalten. Um ein Anwachsen der Spule 16 zu ermöglichen, wird dann der Spulenhalter 1 um die Schwenkachse 2 verschoben.
Der Kontaktwalze 6 sind im Fadenlauf eine Changiervorrichtung 7, eine Umlenkstange 12 und eine Fadenführungsrolle 13 vorgeordnet. Die Fadenführungsrolle 13 bildet den Anfang eines so genannten Changierdreiecks, in welchem ein Faserstrang durch einen Changierfadenführer 8 der Changier- Vorrichtung 7 hin- und hergeführt wird. Der Faserstrang ist hier mit dem Bezugszeichen 15 gekennzeichnet und könnte durch ein oder mehrere Foli- enbändchen, ein oder mehrere multifile Fäden oder durch ein oder mehrere Monofile gebildet werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Fadenführungsrolle 13 ein Kraftmessmittel 14 zugeordnet, um an dem zulaufenden Bändchen 15 eine Fadenzugkraft zu messen. Das Kraftmessmittel 14 ist mit einer Steuereinheit 1 1 verbunden, die ebenfalls mit dem Spulenantrieb 4 gekoppelt ist. Somit lässt sich in Abhängigkeit von einer Wickelspannung die Umfangsgeschwindigkeit der Spule 16 über den Spulenantrieb 4 steuern.
Zwischen der Fadenführungsrolle 13 und der Changiervorrichtung 7 ist die gekrümmte Umlenkstange 12 vorgesehen, um einen Geschwindigkeitsausgleich während der Changierung an dem Faserstrang zu erhalten.
Der Changierantrieb 9 der Changiervorrichtung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel zum Antreiben des Changierfadenführers 8 durch eine Kehr- gewinderolle 9.2 und einen Elektromotor 9.1 gebildet. Dabei ist der Changierfadenführer 8 innerhalb einer hier nicht dargestellten Nut am Umfang der Kehrgewindewelle 9.2 geführt. Die Kehrgewindewelle 9.2 ist einer Sensoreinrichtung 10 zugeordnet, um die Position des Changierfadenführers 8 innerhalb eines Changierhubes zu bestimmen. Die Sensoreinrichtung 10 sowie der Elektromotor 9.1 sind mit der Steuereinheit 1 1 gekoppelt.
Die Kontaktwalze 6 ist in dem Maschinengestell frei drehbar gelagert. Auf der zur Changiervorrichtung 7 gegenüberliegenden Seite der Kontaktwalze 6 ist eine Injektoreinrichtung 17 angeordnet. Die Injektoreinrichtung 17 weist ein Schneidmittel 17.1 und eine Saugöffnung 17.2 auf, um während eines Spulenwechsels den Faserstrang zu durchtrennen und kurzzeitig zu einem Abfallbehälter zu führen. Der Aufbau der Injektoreinrichtung 17 wird nachfolgend noch näher erläutert. Oberhalb des Spulenhalters 1 ist ein Hülsenmagazin 18 zur Aufnahme mehrerer Spulhülsen 19 angeordnet. Das Hülsenmagazin 18 wirkt mit einem Hülsenaktor 20 zusammen, um je nach Bedarf eine der Spulhülsen 19 dem Spulenhalter 1 zuzuführen. Um einen automatisierten Spulenwechsel ausführen zu können, ist auf einer zur Changiervorrichtung 7 gegenüberliegenden Seite des Maschinengestells eine Spulenablage 21 ausgebildet. Die Spulenablage 21 weist eine Abroll- bahn 22 auf, um eine Spule 16 nach Freigabe durch den Spulenhalter 1 zum Abräumen bereit zu halten. Zur Ablage einer Spule 16 wird der Spulenhalter 1 zwischen der Betriebsposition in eine Löseposition verschwenkt. Durch Öffnen zumindest eines der Spannteller 3.1 oder 3.2 lässt sich somit die Spule 16 der Spulenablage 21 übergeben. Vor dem Lösen der Spule 16 aus dem Spulenhalter 1 ist es jedoch erforderlich, dass der kontinuierlich zulaufende und am Umfang der Spule aufwickelnde Faserstrang 15 durchtrennt und der zulaufende Faserstrang 15 abgesaugt wird. Dann kann die Spule durch den Spulenantrieb 4 gebremst und anschließend gelöst werden.
Um jede Art von Fasersträngen sicher zu durchtrennen und abzusaugen weist die Injektoreinrichtung 17 eine schlitzförmige Saugöffnung 17.2 auf. In den Figuren 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Injektoreinrichtung 17 in mehreren Ansichten dargestellt. In Figur 3 ist die Injektoreinrichtung 17 in einer Querschnittsansicht und in Figur 4 in einer Draufsicht ohne Schneidmittel gezeigt. Insoweit kein ausführlicher Bezug zu einer der Figu- ren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Die Injektoreinrichtung 17 weist ein Injektorgehäuse 24 auf, das vor einem mittleren Saugkanal 26 durchdrungen wird. An einem Blasende des Injektorgehäuses 24 ist eine Abfallleitung 29 angeschlossen, die mit einem hier nicht näher dargestellten Abfallbehälter verbunden ist. Einem gegenüberliegenden Saugende ist das Injektorgehäuse 24 mit einem Adapter 23 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Adapter 23 und dem Injektorgehäuse 24 ist bevorzugt lösbar ausgeführt, um den Adapter 23 auswechseln zu können. In dem Adapter 23 ist ein trichterförmiger Saugschlitz 27 ausgebil- det, der den Adapter 23 vollständig durchdringt. Der Saugschlitz 27 verjüngt sich zum Injektorgehäuse 24 hin und ist mit dem Saugkanal 26 verbunden. Am gegenüberliegenden Ende bildet der Saugschlitz 27 die schlitzförmige Saugöffnung 17.2.
Wie insbesondere aus der Darstellung in Figur 4 hervorgeht, die eine Draufsicht des Adapters 23 zeigt, weist die Saugöffnung 17.2 einen rechteckigen Öffnungsquerschnitt auf, der eine Öffnungsbreite aufweist. Die Öffnungsbreite ist in Figur 4 mit dem kleinen Buchstaben b gekennzeich- net. Die Öffnungsbreite b der Saugöffnung liegt im Bereich von 1 mm bis 5 mm vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 4 mm.
Wie aus der Darstellung in Figur 3 hervorgeht, wird eine Öffnungslänge der Saugöffnung 17.2 durch einen Öffnungswinkel des trichterförmigen Saug- Schlitzes 27 bestimmt. Der Öffnungswinkel ist in Figur 4 mit dem Kennbuchstaben α gekennzeichnet. Um eine ausreichende Öffnungslänge zur Aufnahme des Faserstranges zu erhalten, liegt der Öffnungswinkel α vorzugsweise im Bereich von 40° bis 75°. Somit können Saugöffnungen mit einer Öffnungslänge im Bereich > 30 mm realisiert werden.
An der Oberseite des Adapters 23 ist das Schneidmittel 17.1 angeordnet. Das Schneidmittel 17.1 weist hierzu einen Messerhalter 31 und ein an dem Messerhalter 3.1 gehaltenes Messer 32 auf. Der Messerhalter 31 ist an dem Adapter 23 derart angeordnet, dass das Messer 32 sich quer zur Saugöff- nung 17.2 erstreckt. Dabei wird die Saugöffnung 17.2 in einem Teilbereich durch die Messerhalter 31 abgedeckt, wobei die Messerhalter 31 teilweise einen Trennschlitz im Bereich der Saugöffnung 17.3 aufweist. In dem nicht von dem Messerhalter 31 abgedeckten Bereich der Saugöffnung 17.2 weist der Adapter 23 einen Ausschnitt 28 auf, so dass die Saugöffnung 17.2 sich unterhalb des Messers 32 erstreckt. Das Messer 32 bildet dabei eine Anlaufkante für den Faserstrang, um ein selbsttätiges Durchtrennen des Faserstrangs zu erhalten. Hierbei ist der Einbau der Injektoreinrichtung 17 im Bereich des Spulenhalters 1 derart, dass sich die schlitzförmige Saugöffnung 17.2 in Fadenlaufrichtung des auf die Spule 16 auflaufenden Faserstrangs 15 erstreckt. So wird die Position des Faserstrangs 15 beim Spulenwechsel durch die Changiereinrichtung 7 derart fixiert, dass die Saugöffnung 17.2 und der positio- nierte Changierfadenführer 8 in einer Fadenlauf ebene liegen. Insoweit wird die Position des Changierfadenführers 8 zum Spulenwechsel in Abhängigkeit von der Lage der Saugöffnung 17.2 bestimmt.
Wie aus der Darstellung in Figur 3 weiter hervorgeht, ist an dem Injektor- gehäuse 24 unmittelbar unterhalb des Adapters 23 ein Druckluftanschluss 25 ausgebildet. Der Druckluftanschluss 25 ist mit einer Druckluftleitung 30 verbunden. Über den Druckluftanschluss 25 wird eine Druckluft in den Saugkanal 26 zum Blasende hin eingeleitet. In den Figuren 5 und 6 ist das Ausführungsbeispiel aus Figur 1 und 2 in unterschiedlichen Betriebsituationen gezeigt, aus denen die Funktion der Injektoreinrichtung 17 hervorgeht. So wird beim Einleiten eines Spulenwechsels zunächst der Changierfadenführer 8 durch die Changiervorrichtung 7 in eine Wechselposition geführt, die auf die Saugöffnung 17.2 der Injektoreinrichtung 17 abgestimmt ist. In dieser Phase wird die Spule 16 weiter angetrieben und der Faserstrang wird als Wulst am Umfang der Spule 16 gewickelt. Nun wird der Spulenhalter 1 aus der Betriebsstellung in die Lösestellung geführt. Diese Situation ist in Figur 5 dargestellt. Bei fortschreitender Schwenkbewegung des Spulenhalters 1 wird der auf die Spule 16 auflaufende Fahrerstrang 15 in die Injektoreinrichtung 17 geführt, wobei der Faserstrang an dem Messer 32 durchtrennt wird. Dass sich dabei bildende Ende des zulaufenden Faserstrangs wird unmittelbar von der Saugöffnung 17.2 und der darin erzeugten Saugströmung erfasst und in den Saugschlitz 27 eingezogen. Über den Saugschlitz 27 gelangt das Ende des Faserstrangs in den Saugkanal 26 und wird über die Abfallleitung 29 zu einem Abfallbehälter geführt. Diese Situation ist in der Figur 6 dargestellt. Hierbei hat der Spulenhalter 1 die Spule 16 bereits an der Spulenablage 21 abgegeben und erhält nun über das Hülsenmagazin 18 eine neue Spulhülse. Der Spulhalter 1 wird zusammen mit der neuen Spulhülse 19 zurück in die Betriebsstellung geführt, sodass durch eine Fangeinrichtung der zulaufende Faserstrang neu eingewickelt und zur Spule 16 gewickelt werden kann. In der Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung schematisch in einer Seitenansicht gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dem Spulenhalter ein Schwenkarm 32 zugeordnet. Der Schwenkarm 32 ist an einer Schwenkachse 34 durch einen hier nicht dargestellten Aktor schwenkbar geführt. An dem freien Ende weist der Schwenkarm 32 ein Führungselement 33 auf. Das Führungselement 33 lässt sich aus einer Ruhestellung heraus in den Fadenlauf des Faserstranges im Bereich der Injektoreinrichtung 17 führen. In der Fig. 7 ist hierzu die Betriebssituation dargestellt, bei welcher ein Spulenwechsel bevorsteht. Nachdem der Faserstrang als Wulst am Umfang der Spule 16 gewickelt ist, wird der Schenkarm 32 durch einen Aktor derart aktiviert, dass das Führungselement 33 den Faserstrang 15 im Bereich zwi- sehen der Kontaktwalze 6 und dem Spulenhalter 1 ergreift. Bei fortschreitender Bewegung des Schwenkarmes 32 führt das Führungselement 33 den Faserstrang 15 unmittelbar in die Saugöffnung 17.2 der Injektoreinrichtung 17. Dabei wird der Faserstrang 15 von einem Messer der Injektoreinrichtung 17 durchtrennt, so dass das Ende des zulaufenden Faserstranges 15 unmittelbar durch die erzeugte Saugströmung der Injektoreinrichtung 17 in den Saugschlitz eingezogen wird. Sobald der Faserstrang 15 durch die Injektoreinrichtung 17 aufgenommen ist, wird der Schwenkarm 32 in seine Ruhestellung zurückgeführt. Der Spulenwechsel sowie die Übernahme einer neuen Spulhülse und das Übernehmen des Faserstranges erfolgt wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 bereits beschrieben.

Claims

Patentansprüche
Aufspulvorrichtung zum Wickeln von einem Faserstrang (15) zu einer Spule (16) mit einem Spulenhalter (1) zur Aufnahme einer Spulhülse
(19), wobei der Spulenhalter (1) schwenkbar in einem Maschinengestell angeordnet ist und zu einem Spulenwechsel in eine Löseposition führbar ist, mit einer Changiereinrichtung (7) zum Verlegen des Faserstrangs (15) auf der Spule (16) und mit einer Injektoreinrichtung (17) zum Trennen und Absaugen des Faserstrangs (15) während eines Spulenwechsels, dadurch gekennzeichnet dass die Injektoreinrichtung (17) eine schlitzförmige Saugöffnung (17.2) aufweist, die sich in Fadenlaufrichtung des auf die Spule (16) auflaufenden Faserstrangs (15) erstreckt.
2. Aufspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung (17.2) einen rechteckigen Öffnungsquerschnitt mit einer Öffnungsbreite (b) im Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweist.
Aufspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung (17.2) trichterförmig mit nach außen hin zunehmender Öffnungslänge ausgebildete ist und einen Öffnungswinkel (a) im Bereich von 40° bis 75° aufweist.
Aufspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung (17.2) teilweise von einem Schneidmittel (17.1) überdeckt ist, welches sich mit einem Messer (32) quer zur Saugöffnung (17.2) erstreckt.
Aufspulvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung (17.2) in einem nicht vom Schneidmittel (17.1) ab- gedeckten Teilbereich durch einen Ausschnitt (28) derart begrenzt ist, dass das Messer (32) eine Anlaufkante für den Faserstrang (15) bildet.
Aufspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugöffnung (17.2) in einem Adapter (23) ausgebildet ist, der an einem Injektorgehäuse (24) derart befestigt ist, dass die Saugöffnung (17.2) mit einem Saugkanal (26) in dem Injektorgehäuse (24) verbunden ist.
Aufspulvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dmckluftanschluss (25) unmittelbar unterhalb des Adapters (23) am Injektorgehäuse (24) ausgebildet ist.
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