DE102022004729A1

DE102022004729A1 - Dosierpumpe zum Zuführen eines Fadenfixierfluids

Info

Publication number: DE102022004729A1
Application number: DE102022004729.2A
Authority: DE
Inventors: Roland Oesterwind; Elmar Osthues; Jonas Winkaus
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-06-27
Also published as: CN120418537A; JP2025541352A; WO2024126191A1; EP4634526A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe (40) zum Zuführen eines Fadenfixierfluid (28) zum Fixieren eines Fadenendes (31) an einem Spulpaket (13) mit einem ersten Kolben (45) in einem Fluidpumpgehäuse (43) zum Fördern des Fadenfixierfluid (28) und einem zweiten Kolben (49) in einem Triebmediumpumpgehäuse (47) zum Antreiben des ersten Kolbens, wobei der erste Kolben (45) mit dem zweiten Kolben (49) mittels einer gemeinsamen Kolbenstange (48) montiert ist und eine Aufspulvorrichtung zum Aufspulen eines synthetischen Fadens (12) mit der Dosierpumpe (40).

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe zum Zuführen eines Fadenfixierfluids zum Fixieren eines Fadenendes an einem Spulpaket und eine zugehörige Aufspulvorrichtung zum Aufspulen eines synthetischen Fadens mit der Dosierpumpe.
Zum Herstellen von synthetischen Fäden wird aus einer Polymerschmelze erzeugter Faden nach dem Abziehen und Behandeln zu einer Spule gewickelt.
Die Spule dient zum Sammeln und Speichern des Fadens und wird anschließend einem Weiterverarbeitungsprozess zugeführt. Damit in dem Schmelzspinnprozess die Extrusion und die Herstellung des Fadens kontinuierlich erfolgen können, wird der Faden ohne größere Unterbrechung kontinuierlich zu Spulen gewickelt.
Hierzu werden Aufspulmaschinen verwendet, die zwei an einem drehbar gelagerten Spulenrevolver auskragende Spulspindeln aufweisen. Die Spulspindeln lassen sich durch Drehen des Spulrevolvers abwechselnd in eine Wickelposition und eine Abnehmeposition führen.
In der Wickelposition wird der Faden an der jeweiligen Spulspindel zu der Spule gewickelt. Sobald die Spule einen vordefinierten Enddurchmesser aufweist, wird die Spule Vollspule oder Spulpaket genannt. Die Spulspindel wird mit der Vollspule in die Abnehmeposition geführt. In diesem Zustand wird der Faden am Umfang der Spule zu einer Schlusswicklung gewickelt und anschließend von der anderen Spulspindel, die in die Wickelposition gefahren wird, gefangen und auch getrennt.
In der Wickelposition wird der Faden dann zu einer neuen Spule auf der anderen Spulspindel gewickelt.
Die von der Spulspindel in der Abnehmeposition gehaltene Vollspule wird von der Spulspindel nach einer Abbremsung zum Stillstand der Spulspindel, abgenommen und einem Weiterverarbeitungsprozess zugeführt. Ein an der Schlusswicklung entstehendes loses Fadenende muss da möglichst am Umfang der Spule verharren, um keine unerwünschten Abwicklungen während der Abnahme der Vollspule von der Spulspindel und während des Transportes zu erhalten.
Zum Fixieren des losen Fadenendes an der Vollspule beim Spulwechsel am Umfang der Vollspule sind Fadenfixiervorrichtungen bekannt, die bei einer gattungsgemäßen Aufspulvorrichtung anwendbar sind.
Beispielsweise offenbaren DE 44 13 885 A1 und WO 2022/023051 entsprechende Fadenfixiervorrichtungen, wobei über Zuführung eines Fadenfixierfluids das lose Fadenende an der Schlusswicklung des Fadens fixierbar ist.
Dabei kann der Faden vor dem Durchtrennen benetzt werden, um möglichst eine Anhanftung des Fadens am Umfang der Vollspule zu erhalten.
Zur Unterstützung kann die Fadenfixiereinrichtung wahlweise eine Andrückrolle aufweisen, die am Umfang der Vollspule angelegt wird. Relevant hierbei ist, dass das zugehörige Fadenfixierfluid in ausreichender Menge und präzise den Fadenfixiervorrichtungen zugeführt wird. Die Quantität des Fadenfixierfluids muss in ausreichender Quantität und zeitnah den Fadenfixiervorrichtungen zugeführt werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Dosierpumpe zum Zuführen eines Fadenfixierfluids bereitzustellen, die in hoher Präzision und ausreichender Dosierung der Fadenfixiervorrichtung das notwendige Fadenfixierfluid bereitstellt.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Aufspulvorrichtung bereitzustellen, die eine Dosiervorrichtung aufweist, mit der ein Dosieren eines Fadenfixierfluids an jeder Wickelstelle der Aufspulvorrichtung möglich ist.
Die Aufgabe hinsichtlich der Dosierpumpe wird erfindungsgemäß mit einer Dosierpumpe mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Die Aufgabe hinsichtlich der Aufspulvorrichtung wird mit einer Aufspulvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Dosierpumpe und der zugehörigen Aufspulvorrichtung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Dosierpumpe zum Zuführen eines Fadenfluids zum Fixieren eines Fadenendes an einem Spulpaket mit einem ersten Kolben in einem Fluidpumpengehäuse zum Fördern des Fadenfixierfluids und einem zweiten Kolben in einem Triebmediumpumpengehäuse zum Antreiben des ersten Kolbens bereitgestellt. Der erste Kolben ist mit dem zweiten Kolben mittels einer gemeinsamen Kolbenstange montiert.
Dies bietet den Vorteil, dass das Fadenfixierfluid getrennt von einem Triebmedium geführt werden kann und kein Vermischen des Fadenfixierfluids mit dem Triebmedium erfolgen kann.
Außerdem ist die Bauweise der Dosierpumpe durch einen ersten und einen zweiten Kolben mit einer gemeinsamen Kolbenstange günstig in der Herstellung und Wirksam in der Förderung.
Damit kann eine einfache und dennoch genaue Dosierung eines für die Fadenfixierung notwendigen Fadenfixierfluids zeitnah und in den geforderten Mengen erfolgen.
Nach einer Ausgestaltung der Dosierpumpe weist das Fluidpumpengehäuse eine erste Kolbenkammer zum Fördern des Fadenfluids auf. Dies bietet den Vorteil, dass in der ersten Kolbenkammer eine genauer Dosierung eines zugehörigen Fadenfixierfluids möglich ist und außerdem ist eine Trennung zu dem zugehörigen Triebmedium zum Antreiben der Dosierpumpe möglich.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe weist die erste Kolbenkammer einerseits einen Fluidkanal zum Dosieren des Fadenfluids auf und andererseits gegenüberliegend zum Fluidkanal eine Kolbenstangenbohrung zum Führen der Kolbenstange auf.
Dies bietet den Vorteil und unterstützt weiterhin die Trennung zwischen einem Bereich der Dosierpumpe, die ausschließlich mit dem Fadenfixierfluid in Kontakt kommt und andererseits den Betrieb des ersten Kolbens über eine Kolbenstange erlaubt, die mit dem Triebbereich der Dosierpumpe gekoppelt ist.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass es zu keiner Vermischung des Fadenfixierfluids und dem Triebmedium der Dosierpumpe kommt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe weist das Triebmediumpumpgehäuse eine zweite Kolbenkammer zum Antreiben des zweiten Kolbens auf.
Wie bereits erwähnt ist durch die Trennung der Dosierpumpe in ein Fluidpumpgehäuse und ein Triebmediengehäuse eine genaue Regelung der Quantität des Fadenfixierfluids und auch eine genaue Regelung des über das Fluidpumpengehäuse abgegebene Fadenfixierfluids möglich.
Durch eine entsprechende Druckregelung des Triebmediumpumpgehäuses kann die Quantität des Fadenfixierfluids und die Fördergeschwindigkeit und Fördermenge des Fadenfixierfluids genau geregelt und gesteuert werden.
Dies kann mit entsprechenden Triebmediumspeichern und / oder Druckregelungen, die mit dem Triebmediumpumpgehäuse koppelbar sind, gesteuert und geregelt werden.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Dosierpumpe weist die zweite Kolbenkammer einerseits einen ersten Triebmedienzuführkanal zum Zuführen eines ersten Triebmediums einerseits des zweiten Kolbens und andererseits gegenüberliegend zum ersten Triebmediumzufuhrkanal einen zweiten Triebmediumzufuhrkanal zum Zuführen eines zweiten Triebmediums andererseits des zweiten Kolbens auf.
Mittels der Zuführung eines Triebmediums auf gegenüberliegenden Seiten einerseits und andererseits des zweiten Kolbens durch gegenüberliegende Triebmediumzufuhrkanäle einerseits und andererseits des zweiten Kolbens ist es auf einfache Weise möglich, die Dosierung der Dosierpumpe zu steuern bzw. zu regeln.
Ferner ist es möglich mit den jeweiligen Kolbenkammern, insbesondere der ersten Kolbenkammer eine festgelegte genaue Fluidmenge des Fadenfixierfluids einer Fadenfixiervorrichtung zuzuführen.
Einerseits ist es möglich über die zweite Kolbenkammer durch die Triebmediumzufuhr einerseits und andererseits des zweiten Kolbens die Zufuhr über eine zugehörige Drucksteuerung bzw. Regelung zusätzlich zu regeln bzw. zu steuern.
Hierbei ist eine entsprechende Regelung bzw. Steuerung für die Triebmediumzufuhr zusätzlich zuschaltbar.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe weist das Fluidgehäuse und das Triebmediumpumpgehäuse eine gemeinsame Kolbenstangenbohrung auf.
Dies bietet den Vorteil, dass eine genaue Dosierung über das Fluidpumpgehäuse und eine genaue Regelung und Steuerung über das Triebmediumpumpgehäuse möglich ist, ohne dass das Triebmedium und das Fluidmedium in Kontakt kommen
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe verbindet die Kolbenstangenbohrung die erste Kolbenkammer mit der zweiten Kolbenkammer so, dass die Kolbenstange von der ersten Kolbenkammer in die zweite Kolbenkammer wenigstens abschnittsweise verfahrbar ist und umgekehrt.
Dies bietet den Vorteil, dass ein einfacher und genauer Betrieb und Antrieb des ersten Kolbens in der ersten Kolbenkammer und des zweiten Kolbens in der zweiten Kolbenkammer möglich ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe weist das Fluidpumpgehäuse an oder bei einem Fluidzufuhrkanal zum Zuführen des Fadenfixierfluids in das Fluidpumpgehäuse ein Rückschlagventil auf.
Dies bietet den Vorteil, dass das zugeführte Fluid, wenn einmal dem Fluidpumpgehäuse zugeführt, nicht mehr zu dem Fluidspender zurückströmen kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe weist der Fluidauslass der ersten Kolbenkammer des Fluidpumpgehäuses ein Rückschlagventil auf und / oder die erste Kolbenkammer und/oder die zweite Kolbenkammer weist eine Entlüftung auf.
Dies bietet den Vorteil, dass das Fadenfixierfluid den ersten Kolben sicher verlassen kann und außerdem wird durch eine Entlüftung gesichert, dass die Dosierpumpe regelmäßig und sicher betrieben werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe entspricht die Anzahl von Dosierpumpen der Anzahl von Wickelstellen, an denen ein freies Fadenende an einer Schlusswicklung eines Spulenpaketes zu fixieren ist.
Dies bietet den Vorteil, dass aufgrund der jeweiligen Kolbenkammern der zugehörigen Dosierpumpe für jede Wickelstelle, an der ein Faden auf der Aufspulvorrichtung aufgewickelt wird, sicher mit einem Fadenfixierfluid versorgt werden kann.
Außerdem ist ein genaues Dosieren und ein zeitnahes und genaues Zuführen einer vorbestimmten Qualität und Quantität von Fadenfixierfluid bereitstellbar, was ein sicheres Fixieren eines losen Fadenendes an der zugehörigen Wickelstelle an dem jeweiligen Spulpaket bzw. der zugehörigen Spule erlaubt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe weist das Fadenfixierfluid ein Liquid auf, insbesondere Wasser und / oder ein Präparationsmittel, und das Treibmittel ein Gas auf, insbesondere Druckluft.
In den jeweiligen Kolbenkammern wird entweder ein Liquid oder ein Treibmittel vorgesehen. Dies stellt sicher, dass es zu einer reinen Zuführung des Liquids kommt, ohne dass hierbei das Triebmedium damit in Kontakt kommt, was auch die Qualität der Fadenfixierung sicherstellt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Dosierpumpe ist das Fluidpumpgehäuse mit einem Druckspender zum Bereitstellen des Treibmediums gekoppelt und das Treibmediumpumpgehäuse mit einem Fluidspender zum Speichern des Fadenfixierfluids gekoppelt.
Durch eine getrennte Zuführung von Druck bzw. Triebmedium und Fadenfixierfluid kann sichergestellt werden, dass die Dosierpumpe sicher und qualitativ betrieben werden und es zu keiner Vermischung des Fadenfixierfluids und des Treibmediums kommt.
Außerdem kann eine qualitativ hochwertige Zufuhr des Fadenfixierfluids in der gewünschten Menge für jede Wickelstelle zeitnah und sicher durchgeführt werden, ohne dass zu viel Fadenfixierfluid bereitgestellt wird und beim Fixieren des losen Fadens am Spulpaket verschwendet wird.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Dosierpumpe sind / ist die Dosierpumpe, der Druckspender und / oder der Fluidspender mit einer Steuerung einer Aufspulvorrichtung zum Aufspulen eines synthetischen Fadens gekoppelt.
Durch die Kopplung der Dosierpumpe an einer Steuerung einer Aufspulvorrichtung kann sichergestellt werden, dass zum richtigen Zeitpunkt, wenn ein loser Faden an der Aufspulvorrichtung bzw. dem zugehörigen Spulpaket zu fixieren ist, mit Fadenfixierfluid an dem Spulpaket fixiert wird.
Durch die Steuerung der Aufspulvorrichtung ist eine genaue Regelung und Steuerung der Quantität des zuzuführenden Fadenfixierfluids zusätzlich sichergestellt, da das Zusammenwirken von Dosierpumpe mit der Aufspulvorrichtung gesteuert und kontrolliert werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Aufspulvorrichtung zum Aufspulen eines synthetischen Fadens mit einer Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorherigen Ausgestaltungen mit einer Changiereinrichtung zum Changieren des synthetischen Fadens auf eine Spulspindel auf einer Wickelstelle zum Ausbilden eines Spulpaketes und eine Wechselschneideinrichtung zum Durchtrennen des synthetischen Fadens und eine Fluidauftragseinrichtung zum Aufbringen eines Fadenfixierfluids bereitgestellt, wobei das Fadenfixierfluid mittels der Dosierpumpe in einer vorbestimmten Quantität zugeführt wird.
Mit der Dosierpumpe kann ein Fadenfixierfluid dosiert in ausreichender Menge und zeitnah durch die Triebmittelförderung dem Spulpaket sicher zugeführt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass jederzeit ein loser Faden beim Abnehmen des Spulpaketes an dem Spulpaket sicher fixiert werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Aufspulvorrichtung weist die Aufspulvorrichtung eine Mehrzahl von Wickelstellen auf, wobei jeder Wickelstelle eine Dosierpumpe zugeordnet ist.
Damit kann sichergestellt werden, dass an jeder Wickelstelle ein loses Fadenende mit der zugehörigen Fluidauftragseinrichtung durch die Zufuhr von Fadenfixierfluid der Dosierpumpe sicher an dem Spulpaket fixiert werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und die zugehörige Aufspulvorrichtung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Aufspulvorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:

1 schematisch eine Vorderansicht einer Aufspulvorrichtung zum Aufspulen eines synthetischen Fadens mit einer Fluidauftragseinrichtung zum Fixieren eines fluiden Fadenendes,
2 schematisch eine Längsansicht der in 1 gezeigten Aufspulvorrichtung,
3 eine schematische Ansicht der Fluidauftragseinrichtung und einen Schaltplan der Kopplung an eine Dosierpumpe mit Druckspender und Fluidspender,
4 eine Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen Dosierpumpe nach Schnitt A-A aus 5,
5 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Dosierpumpe nach Schnitt B-B aus 4

In den 1 und 2 ist ein Bezugssystem mit X-Y-Z-Richtung angegeben, wobei die Z-Richtung die Höhenerstreckung einer Aufspulvorrichtung 100, die Y-Richtung die Tiefenerstreckung der Aufspulvorrichtung 100 und die X-Richtung die Längserstreckung der Aufspulvorrichtung 100 definiert und anzeigt.
In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Aufspulvorrichtung 100 zum kontinuierlichen Aufwickeln von Faden 12 zu einer Spule 13 bzw. einem Spulpaket 13in unterschiedlichen Ansichten dargestellt.
Unter einer Spule 13, nachfolgend auch Spulpaket 13 genannt, ist hier eine gesammelte Aufwicklung des Fadens 12 auf einer Hülse zu verstehen, insbesondere auf einer Papphülse, die auf eine Spulspindel 3.1, 3.2 der Aufspulvorrichtung aufsteckbar und arretierbar ist. Ein Spulpaket 13 bezeichnet hierbei eine fertig aufgewickelte Vollspule auf der Hülse.
In 1 ist das Ausführungsbeispiel der Aufspulvorrichtung 100 in einer Vorderansicht und in 2 in einer Seitenansicht gezeigt.
Die Aufspulvorrichtung 100 weist einen Spulrevolver 2 auf, an dem zwei auskragende Spulspindeln 3.1 und 3.2 drehbar gelagert sind. Die Spulspindel 3.1 und die Spulspindel 3.2 sind an dem Spulrevolver 2 um 180° zueinander angeordnet.
Den Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind, wie in 2 ersichtlich, zwei Spindelmotoren 7.1 und 7.2 an der Rückseite des Spulrevolvers 2 zugeordnet.
Der Spulrevolver 2 ist in einem Maschinengestell 1 drehbar gelagert und mit einem Revolverantrieb 10 gekoppelt. Mittels des Revolverantriebs 10 lassen sich die Spulspindeln 3.1 und 3.2 durch den Spulrevolver 2 abwechselnd in eine Aufwickelposition und eine Abnehmeposition verschwenken, wobei in der in 1 dargestellten Situation die Spulspindel 3.1 in der Abnehmeposition und die Spulspindel 3.2 in der Aufwickelposition angeordnet ist, wobei dies auch umgekehrt gelten kann.
In der Aufwickelposition wirken die Spulspindeln 3.1 bzw. 3.2 abwechselnd mit einer Andrückwalze 5 an einer Wickelstelle 4.1 bis 4.3 zusammen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind in dem Maschinengestell 1 insgesamt drei Wickelstellen 4.1 bis 4.3 nebeneinander angeordnet, wie dies auch aus 2 ersichtlich ist.
Die jeweilige Wickelstelle 4.1 bis 4.3 ist identische ausgeführt, wobei exemplarisch für die nachfolgende Beschreibung nur die Wickelstelle 4.1 im Detail beschrieben wird.
Die Wickelstelle 4.1 weist eine Changiereinrichtung 8 auf, der im Fadenlauf ein Kopffadenführer 11 zum Zuführen eines Fadens 12 vorgeordnet ist, der in der Aufwickelposition zu dem Spulpaket 13 ausgebildet wird.
Zwischen der Changiereinrichtung 8 und den Spulspindeln 3.1 bzw. 3.2 ist die Andrückwalze 5 an einem Walzenträger 6 drehbar gelagert. Der Walzenträger 6 ist schwenkbar mit dem Walzengestell 1 gekoppelt.
Um den Faden 12 an der Wickelstelle 4.1 am Umfang einer Hülse zu verlegen, weist die Changiereinrichtung 8 hier nicht näher dargestellte Changiermittel zum Hin- und Herführen des Fadens 12 auf. Die Changiereinrichtung 8 weist hierfür einen Changierantrieb 9 auf, der auch mit einer Steuerung 25 gekoppelt ist, die die Changierung der Changiereinrichtung 8 steuert.
An dem Maschinengestell 1 ist eine Wechselschneideinrichtung 14 vorgesehen, durch welche, während eines Spulwechsels, der jeweilige Faden 12 an der Wickelstelle 4.1 bis 4.3 geführt und an der jeweiligen Wickelstelle 4.1 bis 4.3 zum Ausbilden eines losen Fadenendes 31 und zum Durchtrennen des kontinuierlich zugeführten Fadens 12 geschnitten wird.
In der in den 1 und 2 gezeigten Situation wird der Spulwechsel zwischen den Spulspindeln 3.1 und 3.2 gerade durchgeführt, so dass die Spulspindel 3.1 sich in der Abnehmeposition mit einer Mehrzahl von Spulen 13 befindet und die Spulspindel 3.2 in der Aufwickelposition zum Aufwickeln neuer Hülsen positioniert ist, auf die Faden 12 aufgewickelt wird.
Die Wechselschneideinrichtung 14 ist zwischen den Spulspindeln 3.1 und 3.2 eingeschwenkt und hat den Faden 12 bereits durchtrennt, so dass sich an den jeweiligen Spulpaketen 13 ein loses Fadenende 31 gebildet hat.
Eine derartige Wechselschneideinrichtung 14 ist auch aus DE 10 2009 00 7759 A1 bekannt und darin beschrieben.
Daher wird diese Patentschrift hierin durch Bezugnahme aufgenommen und es erfolgt keine weitere Erläuterung.
Neben der Wechselschneideinrichtung 14 ist auch eine Fadenfixiereinrichtung 15 vorgesehen, die beispielsweise seitlich an dem Maschinengestell 1 angeordnet sein kann.
Die Fadenfixiereinrichtung 15 ist in den 1 bis 3 schematisch dargestellt.
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, weist die Fadenfixiereinrichtung 15 einen Träger 18 auf, der schwenkbar und im Wesentlichen parallel zu den Spulspindeln 3.1 und 3.2 angeordnet ist. Der Träger 18 ist an einem Schwenkarm 17 gehalten, der mittels eines Bewegungsaktors 16 zwischen einer Parkposition und einer Fadenfixierposition hin- und her schwenkbar ist.
In 1 ist die Fadenfixiereinrichtung 15 in der Fadenfixierposition dargestellt, in der das Fadenfixierfluid 28 auf das Spulpaket 13 bzw. der Schlusswicklung 29 zum Fixieren des losen Fadens 31 aufgebracht wird.
Wie in den 1 bis 3 ersichtlich ist, sind an dem Träger 18 für jede Wickelstelle 4.1 bis 4.3 an geeigneter Position Fadenfixiermittel 19 bereitgestellt, die über eine jeweilige Schlauchleitung 23 über eine Pumpe 40 mit einem Fadenfixierfluid 28 versorgt werden.
Das Fadenfixierfluid 28 ist in einem Fluidspender 20 bereitgestellt und wird über die Pumpe 40 an die jeweiligen Fadenfixiermittel 19 zugeführt.
Weitere Details über die Fadenfixiereinrichtung sind aus WO 2022/023051 A1 bekannt. Auf diese Schrift wird hiermit Bezug genommen und mit in die Beschreibung aufgenommen. Eine weitere detaillierte Beschreibung der Fadenfixiervorrichtung 15 wird hier nicht weiter fortgesetzt.
Wie in 3 dargestellt, ist die Pumpe 40 eine Dosierpumpe 40 (siehe 4 und 5), mittels der das Fixierfluid 28 aus dem Fluidspender hin zu den Fadenfixierauftragsmitteln 19 zugeführt werden kann.
Hierzu ist die Dosierpumpe 14 mit einem Fluidspender 20, der das Fadenfixiermittel 28 bereitstellt, und einem ersten Triebmediumspender 72 und einen zweiten Triebmediumspender 73 gekoppelt, die jeweils das Triebmedium zum Antreiben der Dosierpumpe 40 bereitstellen.
Der erste Triebmediumspender 72 und zweite Triebmediumspender 73 kann beispielsweise einen Druckluftspeicher und / oder Drucklufterzeuger aufweisen.
Der Triebmediumspender 72 und 73 kann auch ein einzelner Druckluftspeicher und/oder Drucklufterzeuger sein, der die gesamte Aufspulvorrichtung 100 mit Triebmittel bzw. Druckluft versorgt.
In der 3 ist die Triebmittelzufuhr des ersten und zweiten Triebmediums 70 und 71 zum besseren Verständnis schematisch getrennt dargestellt.
Mit dem Triebmediumspender 71 und 72, dem Fluidspender 25 der Dosierpumpe 40 ist die Steuerung 25 der Aufspulmaschine 100 gekoppelt, wie auch mit den jeweiligen Antrieben der Changiereinrichtung 8, der Spulspindel 3.1, 3.2 und dem Spulspindelrevolver 2.
Dies ist auch in 2 dargestellt, wo die Steuerung 25 mit dem Changierantrieb 9, dem Spindelantrieb 7.1, 7.2 und dem Revolverantrieb 10 der Aufspuleinrichtung 100 gekoppelt ist, so dass die entsprechende Aufwicklung und die weiteren zusätzlichen Schritte und Funktionen eines Aufwickelverfahrens inklusive der Dosierung eines Fixierfluid 28 gesteuert werden kann.
In den 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dosierpumpe 40 zum Zuführen eines Fadenfixierfluids 28 zum Fixieren eines Fadenendes 31 an einem Spulpaket 13 in verschiedenen Schnittansichten gezeigt.
Die erfindungsgemäße Dosierpumpe 40 ist in 4 in einem schematischen Längsschnitt und gemäß Schnittführung A-A aus 5 und in 5 in einem schematischen Querschnitt gemäß Schnitt B-B aus 4 gezeigt.
Die Dosierpumpe 40 kann auch für nur eine Wickelstelle 4.1 ausgebildet sein, wobei dann jeweils nur eine erste Kolbenkammer 44 und eine zweite Kolbenkammer 66 jeweils in einem Fluidpumpengehäuse 43 und einem Treibmediumpumpgehäuse 47 ausgebildet sind.
In dem in 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dosierpumpe 40 sind wenigstens drei Wickelstellen 4.1 bis 4.3 mit dem Fixierfluid 28 zu versorgen. Daher weist das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Dosierpumpe für jede Wickelstelle 4.1 bis 4.3, die über die Versorgungs- bzw. Schlauchleitung 23 mit dem Fadenfixierfluid versorgt wird, jeweils drei erste Kolbenkammern 44 und drei zweite Kolbenkammern 66 auf.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Dosierpumpe 40 und deren schematischer Aufbau unter Bezugnahme der 4 und 5 anhand einer Ausführungsform mit einer ersten Kolbenkammer 44 und einer zweiten Kolbenkammer 66 beschrieben, wobei dies auch für Dosierpumpen 40 mit mehreren Versorgungsleitungen 23 gilt, da die jeweilige erste und zweite Kolbenkammer 44, 66 und die zugehörigen Versorgungsleitungen und anderen Bauteile jeweils identisch ausgebildet sind.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Dosierpumpe 40 auch ein Gehäuse aufweisen, das mit zusätzlichen Kammern der Dosierpumpe 40 kuppelbar ist, so dass auch mehrere Wickelstellen, als hier in dem Ausführungsbeispiel beschrieben, versorgt werden können.
Die Dosierpumpe 40 kann eine Mehrzahl von ersten und zweiten Kolbenkammern 44, 66 aufweisen. Die Mehrzahl von ersten und zweiten Kolbenkammern 44,66 ist der Anzahl der Wickelstellen 4.1 bis 4.3 entsprechend angepasst.
Die Dosierpumpe 40 weist zum Zuführen eines Fadenfixierfluids 28 das Fluidpumpgehäuse 43 auf, das einen Fluidbereich 75 definiert.
Ferner weist die Dosierpumpe 40 das Triebmediumpumpgehäuse 47 auf, das einen Triebbereich 85 definiert.
Der Fluidbereich 75 ist zum Zuführen eines Fadenfixierfluids 28 und der Triebbereich 85 der Dosierpumpe 40 ist zum Zuführen bzw. Abführen eines Triebmediums 70, 71 zum Betreiben der Dosierpumpe 40 ausgebildet.
Die Dosierpumpe 40 weist in dem Fluidpumpengehäuse 43 eine erste Kolbenkammer 44 auf. Die erste Kolbenkammer 44 weist in Fadenfixierfluidförderrichtung einen Fluidkanal 42 auf, über den das Fadenfixierfluid 28 über einen Fluidauslass 41 an die Schlauchleitung 23 der Fadenfixiervorrichtung 15 gefördert wird.
In dem Fluidauslass 41 ist ein Rückschlagventil 63 vorgesehen, das einen Rückfluss des zu fördernden Fadenfixierfluids 28 zurück in die erste Kolbenkammer verhindert.
Benachbart zum Fluidkanal 42 ist ein Fluidsammelzuführkanal 60, über den das Fadenfixierfluid der ersten Kolbenkammer 44 zuführbar ist. Dafür zweigt von dem Fluidsammelkanal 60 ein Fluidzuführkanal 61 ab, der in Fluidkontakt mit der ersten Kolbenkammer 44 steht.
Das in der ersten Kolbenkammer 44 zugeführte Fadenfixierfluid 28 wird mittels eines ersten Kolbens 45, der in der ersten Kolbenkammer 44 angeordnet ist, hin zu dem Fluidkanal 42 getrieben, wenn ein zweiter Kolben 49 in einer zweiten Kolbenkammer 48 mit einem Triebmedium 70, 71 in der zweiten Kolbenkammer 48 hin- und herbewegt wird.
Dafür ist der erst Kolben 45 über eine Kolbenstange 48 mit dem zweiten Kolben 49 verbunden bzw. montiert. Die Kolbenstange 48 ist in einer Kolbenstangenbohrung 46 geführt. Die Kolbenstangenbohrung 46 verbindet die erste Kolbenkammer 44 mit der zweiten Kolbenkammer 66 so, dass die Kolbenstange 48 zwischen der ersten Kolbenkammer 44 und der zweiten Kolbenkammer 66 verfahrbar ist.
Der zweite Kolben 49 wird mittels abwechselnden Zuführen eines ersten und eines zweiten Treibmediums 70, 71 in der Kolbenkammer 48 hin- und herbewegt, wobei bei einem Zuführhub des Fadenfixierfluids 28 das Treibmedium über einen ersten Triebmediumzufuhranschluss 54 an den zweiten Kolben 49 unterhalb des zweiten Kolbens 49 über einen ersten Triebmediumsammelzufuhrkanal 50, der in einen ersten Triebmittelzufuhrkanal 51 abzweigt, zugeführt wird, und wobei bei einem Ansaughub des Fadenfixierfluids 28 das Treibmedium 70 über einen zweiten Triebmediumzufuhranschluss 55 an den zweiten Kolben 49 oberhalb des zweiten Kolbens 49 über einen zweiten Triebmediumsammelzufuhrkanal, der in einen zweiten Triebmittelzufuhrkanal 51 abzweigt, zugeführt wird
Durch das Zuführen des ersten Triebmediums 71 einerseits auf einer unteren Seite des zweiten Kolbens 49 wird der zweite Kolben 49 in der zweiten Kolbenkammer 48 in Richtung der ersten Kolbenkammer 44 bewegt. Dieser Bewegungsantrieb wird mittels der Kolbenstange 48 an den ersten Kolben 45 übertragen. Der erste Kolben 45 fördert dann das in der ersten Kolbenkammer 44 zugeführte Fadenfixierfluid 28 hin zu dem Fluidauslass 41 und an die daran angeschlossene Fadenfixiereinrichtung 15.
Dadurch kann eine genau dosierte Fadenfixierfluidmenge 28 an der Fluidauftragseinrichtung 15 an der Wirkstelle am Spulpaket 13 zum Fixieren eines losen Fadenendes 31 an einer Schlusswicklung 39 freigegeben werden.
Wie ferner aus 4 und 5 ersichtlich ist, weist die zweite Kolbenkammer 48 unterhalb den ersten Triebmediumsammelzufuhrkanal 50 und oberhalb den zweiten Triebmediumsammelzufuhrkanal 52 auf, die mit zugehörigen Abzweigungen, die nachfolgend auch erste Triebmediumzufuhrkanal und zweiter Triebmediumzufuhrkanal 51, 52 genannt werden in die zweite Kolbenkammer ein, so dass ein Hin- und Herbewegen des zweiten Kolbens 49 in der zweiten Kolbenkammer 66 möglich ist.
Dazu wird je nach geforderter Bewegung des zweiten Kolbens 49 über den ersten Triebmediumsammelzufuhrkanal 50 oder den zweiten Triebmediumsammelzufuhrkanal 52 ein erstes bzw. zweites Triebmedium 70, 71 zugeführt, wodurch die Position des zweiten Kolbens 49 gesteuert werden kann.
Dadurch ist es möglich, die Dosierung des Fadenfixierfluids 28 exakt zu steuern.
Ferner ist an der ersten Kolbenkammer 44 entgegengesetzt zu dem Fluidkanal 42 eine Entlüftung 80 vorgesehen, die mit der jeweiligen ersten Kolbenkammer 44 über einen Entlüftungssammelkanal 81 fluiddicht verbunden ist. Der Entlüftungssammelkanal 81 weist einen Entlüftungskanal 82 auf, der in die zugehörige erste Kolbenkammer 44 abzweigt.
Eine Entlüftung über die Entlüftungsvorrichtung 80 findet nach der jeweiligen Aktivierung des zweiten Kolbens 49 statt.
Ferner sind an dem Fluidsammelkanal 60, dem ersten und zweiten Triebmediumsammelkanal 50 und 53 an deren Endabschnitt jeweils ein Fluidmittelwartungsventil 65, ein erstes Treibmediumventil 56 und ein zweites Treibmediumventil 57 vorgesehen.
Zur Wartung und Reinigung der jeweiligen Kanäle sind die entsprechenden Ventile öffenbar bzw. abschraubbar.
Als Treibmedium wird bevorzugt Druckluft verwendet und als Fadenfixierfluid ist bevorzugt Wasser geeignet. Es können jedoch auch andere Mittel für das Treibmedium und das Fadenfixierfluid verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengestell
2: Spulrevolver
3.1; 3.2: Spulspindeln
4.1-4.3: Wickelstelle
5: Andrückwalze
6: Walzenträger
7.1; 7.2: Spindelantrieb
8: Changiereinrichtung
9: Changierantrieb
10: Revolverantrieb
11: Kopffadenführer
12: Faden
13: Spule / Spulpaket
14: Wechselschneideinrichtung
15: Fluidauftragseinrichtung
17: Schwenkarm
18: Träger
19: Fadenfixierauftragsmittel
20: Fluidspender
21: Halter
23: Schlauchleitung
24: Schlauchende
25: Steuerung
28: Fadenfixierfluid
29: Schlusswicklung
31: Fadenende
40: Dosierpumpe
41: Fluidauslass
42: Fluidkanal
43: Fluidpumpgehäuse
44: erste Kolbenkammer
45: Fluidkolben, erste Kolben
46: Kolbenstangenbohrung
47: Triebmediumpumpgehäuse
48: Kolbenstange
49: zweiter Kolben
50: erster Triebmediumsammelzufuhrkanal
51: erster Triebmediumzufuhrkanal
52: zweiter Triebmediumsammelzufuhrkanal
53: zweiter Triebmediumzufuhrkanal
54: erster Triebmediumzufuhranschluss
55: zweiter Triebmediumzufuhranschluss
56: erstes Treibmediumventil
57: zweites Treibmediumventil
60: Fluidsammelzufuhrkanal
61: Fluidzufuhrkanal
62: Eingangsrückschlagventil
63: Ausgangsrückschlagventil
64: Fluidzufuhranschluss
65: Fluidmittelwartungsventil
66: zweite Kolbenkammer
70: erstes Triebmedium
71: zweites Triebmedium
72: erster Triebmediumspender
73: zweiter Triebmediumspender
75: Fluidbereich
80: Entlüftung
81: Entlüftungssammelkanal
82: Entlüftungskanal
85: Triebbereich
90: Mittelplatte
100: Aufspulvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4413885 A1 [0009]
WO 2022/023051 [0009]
DE 102009007759 A1 [0074]
WO 2022/023051 A1 [0082]

Claims

Dosierpumpe (40) zum Zuführen eines Fadenfixierfluid (28) zum Fixieren eines Fadenendes (31) an einem Spulpaket (13) mit einem ersten Kolben (45) in einem Fluidpumpgehäuse (43) zum Fördern des Fadenfixierfluid (28) und einem zweiten Kolben (49) in einem Triebmediumpumpgehäuse (47) zum Antreiben des ersten Kolbens, wobei der erste Kolben (45) mit dem zweiten Kolben (49) mittels einer gemeinsamen Kolbenstange (48) montiert ist.
Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidpumpgehäuse (43) eine erste Kolbenkammer (44) zum Fördern des Fadenfixierfluid (28) aufweist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kolbenkammer (44) einerseits einen Fluidkanal (42) zum Dosieren des Fadenfixierfluid (28) aufweist und andererseits gegenüberliegend zum Fluidkanal (42) eine Kolbenstangenbohrung (46) zum Führen der Kolbenstange (48) aufweist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebmediumpumpgehäuse (47) eine zweite Kolbenkammer (66) zum Antreiben des zweiten Kolbens (49) aufweist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kolbenkammer (66) einerseits einen ersten Triebmediumzufuhrkanal (51) zum Zuführen eines ersten Triebmediums (70) einerseits des zweiten Kolbens (49) und andererseits gegenüberliegend zum ersten Triebmediumzufuhrkanal (51) einen zweiten Triebmediumzufuhrkanal (51) zum Zuführen eines zweiten Triebmediums (71) andererseits des zweiten Kolbens (49) aufweist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidpumpgehäuse (43) und das Triebmediumpumpgehäuse (47) eine gemeinsame Kolbenstangenbohrung (48) aufweisen.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenbohrung (48) die ersten Kolbenkammer (44) mit der zweiten Kolbenkammer (66) verbindet, so dass die Kolbenstange (48) von der ersten Kolbenkammer (44) in die zweite Kolbenkammer (66) wenigstens abschnittsweise verfahrbar ist und umgekehrt.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidpumpgehäuse (43) an oder bei einem Fluidzufuhrkanal (60) zum Zuführen des Fadenfixierfluid (28) in das Fluidpumpgehäuse (43) ein Rückschlagventil (62) aufweist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidauslass (42, 63) der ersten Kolbenkammer (44) des Fluidpumpgehäuses (43) ein Rückschlagventil (63) aufweist und/oder die erste Kolbenkammer (44) und/oder die zweite Kolbenkammer (66) eine Entlüftung (80) aufweist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Dosierpumpen (40) der Anzahl von Wickelstellen (4.1 - 4.3) entspricht, an denen ein freies Fadenende (31) an einer Schlusswicklung (29) eines Spulpakets (13) zu fixieren ist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenfixierfluid ein Liquid aufweist, insbesondere Wasser und/oder ein Präparationsmittel, und das Triebmedium ein Gas aufweist, insbesondere Druckluft.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidpumpgehäuse (43) mit einem Druckspender (70; 71) zum Breitstellen des Triebmediums gekoppelt ist und das Triebmediumpumpgehäuse (47) mit einem Fluidspender zum Speichern des Fadenfixierfluid (28) gekoppelt ist.
Dosierpumpe nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Dosierpumpe, der Druckspender und/oder der Fluidspender mit einer Steuerung (25) einer Aufspulvorrichtung (100) zum Aufspulen eines synthetischen Fadens (12) gekoppelt sind/ist.
Aufspulvorrichtung zum Aufspulen eines synthetischen Fadens (12) mit einer Dosierpumpe (40) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Changiereinrichtung (8) zum Changieren des synthetischen Fadens (12) auf eine Spulspindel (3.1, 3.2) an einer Wickelstelle (4.1 - 4.3) zum Ausbilden eines Spulpaketes und einer Wechselschneideinrichtung (14) zum Durchtrennen des synthetischen Fadens (12) und eine Fluidauftragseinrichtung (15) zum Aufbringen eines Fadenfixierfluid (28), wobei das Fadenfixierfluid mittels der Dosierpumpe (40) in einer vorbestimmten Quantität zugeführt wird.
Aufspulvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspulvorrichtungen eine Mehrzahl von Wickelstellen (4.1- 4.3) aufweist, wobei jeder Wickelstelle (4.1- 4.3) eine Dosierpumpe (40) zugeordnet ist.