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Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung
für eine
Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Spulvorrichtungen zur Herstellung
einer Kreuzspule müssen
wenigstens zwei Grundbedingungen erfüllen.
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Erstens müssen solche Spulvorrichtungen eine
Einrichtung aufweisen, die es ermöglicht, die Hülse beziehungsweise
Spule in Rotation zu versetzen; zweitens muß eine Einrichtung vorhanden
sein, die es erlaubt, den Faden während des Aufwickelns ständig von
einer Spulenseite zur anderen Spulenseite zu traversieren.
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Im Textilmaschinenbau sind seit langem
verschiedene Ausführungsformen
von Spulvorrichtungen bekannt, die die vorgenannten Voraussetzungen erfüllen.
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Im Zusammenhang mit Kreuzspulautomaten sind
beispielsweise Spulvorrichtungen üblich, bei denen die Kreuzspule
von einer sogenannten Nut- oder Fadenführungstrommel über Reibschluß angetrieben wird.
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Bei diesen zum Beispiel in der
DE 101 03 583 A1 dargestellten
und beschriebenen Spulvorrichtungen liegt die in einem Spulenrahmen
rotierbar gelagerte Kreuzspule mit ihrer Oberfläche auf der angetriebenen Nuttrommel
und wird von dieser über
Friktion mitgenommen. Eine in die Nuttrommel eingelassene Fadenführungsnut
sorgt dabei gleichzeitig dafür,
daß der
Faden vorschriftsmäßig changiert
wird.
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Nachteilig bei diesen an sich bewährten Spulvorrichtungen
ist allerdings, daß mit
solchen Spulvorrichtungen ausschließlich Kreuzspulen in der Wicklungsart „wilde
Wicklung" erstellt
werden können,
da bei diesen Spulvorrichtungen stets ein festes Verhältnis zwischen
der Spulenoberflächen-Geschwindigkeit und
der Geschwindigkeit der Fadenchangierung gegeben ist.
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Zur Herstellung von Kreuzspulen in
der Wicklungsart „Präzisionswicklung" sind daher Spulvorrichtungen
entwickelt worden, die einen Antrieb für die Rotation der Kreuzspule
und einen separaten Antrieb für
die Fadenchangierung aufweisen.
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Eine derartige Spulvorrichtung ist
beispielsweise in der
DE
199 08 093 A1 beschrieben.
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Die im Spulenrahmen zwischen Hülsenaufnahmetellern
gehaltene Kreuzspule wird in diesem Fall durch einen am Spulenrahmen
angeordneten Antriebsmotor, der einen der Hülsenaufnahmeteller beaufschlagt,
direkt angetrieben.
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Die Kreuzspule liegt dabei außerdem auf
einer sogenannten Stütz-
und Andrückwalze
auf, die selbst nicht angetrieben wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
wird die Kreuzspule auf ihrer Oberfläche durch eine einzelmotorisch
angetriebene Friktionswalze beaufschlagt.
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Die Fadenverlegung erfolgt in beiden
Fällen durch
einen zum Beispiel fingerartig ausgebildeten Fadenführer, der
endseitig eine Fadenführungsgabel besitzt.
Der Fadenführer
ist dabei um eine im wesentlichen senkrecht zur Kreuzspulenachse
orientierte Drehachse schwenkbar und wird durch einen elektromechanischen
Antrieb beaufschlagt.
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Es ist des weiteren bekannt, daß sich beim Umlauf
rotationssymmetrischer Körper
an deren Oberfläche
eine umlaufende, körpernahe
Luftströmung
einstellt, deren Stärke
beispielsweise von der Topographie der Oberfläche und der Drehzahl der Rotationskörper abhängt.
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Derartige körpernahe Luftströmungen entstehen
auch bei der Herstellung von Kreuzspulen und treten sowohl an der
Kreuzspule als auch an der zugehörigen
an der Kreuzspulenoberfläche
anliegenden Walze auf.
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Es ist dabei nicht entscheidend ob
diese Walze als Friktionswalze, als Stütz- oder Andrückwalze oder
als Fadenführungstrommel
ausgebildet ist.
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Die durch die rotationssymmetrischen
Körper
transportierte Luft staut sich zunächst in einem Zwickel, der
durch die beiden aufeinander liegenden, rotierenden Körper gebildet
wird und strömt
anschließend
seitlich in Richtung der Randbereiche der Körper, im vorliegenden Fall
in Richtung der Spulenflanken der Kreuzspule, ab.
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Die abströmende Luft beeinflußt die Spulenflanken
jedoch nachteilig, das heißt,
die anstehende Luftströmung
begünstigt
die Entstehung der sogenannten Flankenhaarigkeit.
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Da Kreuzspulen mit einer hohen Flankenhaarigkeit
im Garnhandel oft negativ bewertet werden, liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Spulvorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine
zu entwickeln, die die Herstellung weniger flankenhaariger Kreuzspulen
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Spulvorrichtung gelöst,
wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Ausführungsform hat insbesondere
den Vorteil, daß die
durch die Rotation der Kreuzspule und der anliegenden Walze entstehende
und sich im Zwickel zwischen diesen Rotationskörpern stauende Luftströmung über die
Ansaugöffnungen
im rotierbar gelagerten Mantelelement der Walze abgesaugt wird,
bevor sie über
die Spulenflanken seitlich abströmen
und dabei die Flankenhaarigkeit der Kreuzspule erhöhen kann.
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Das heißt, durch die Erfindung wird
die im Bereich des Zwickels seitlich abströmende Luftströmung bereits
entsorgt, bevor sie die Spulenflanken erreicht.
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In vorteilhafter Ausführungsform
weist die Walze wenigstens ein stationäres Kernelement mit Kanalabschnitten
auf, die über
eine Pneumatikleitung an eine zum Beispiel spulmaschineneigene Unterdruckquelle
angeschlossen sind.
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In die Pneumatikleitung ist dabei
vorzugsweise ein Elektromagnetventil eingeschaltet, das, beispielsweise
an den Spulstellenrechner der betreffenden Spulstelle angeschlossen,
definiert ansteuerbar ist (Anspruch 2).
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Das heißt, durch den Spulstellenrechner
wird das Elektromagnetventil so angesteuert, daß das Ventil bei stillgesetzter
Spulstelle geschlossen ist und bei Inbetriebnahme der Spulstelle
automatisch geöffnet
wird.
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Wie im Anspruch 3 dargelegt, weisen
die in den oder dem Kernelement der Walze integrierten Kanalabschnitte
eine sektionale Ansaugöffnung
auf, die im Einbauzustand der Walze auf den Zwickel gerichtet ist,
der durch die rotierende Kreuzspule und die rotierende Walze gebildet
wird.
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Über
die sektionalen Ansaugöffnungen
in den Kernelementen sowie die Ansaugöffnungen im rotierenden Mantelelement
kann der durch die Unterdruckquelle erzeugte und über die
Pneumatikleitung im Bereich der Kanalabschnitte wirksame Unterdruck gezielt
eingesetzt werden.
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Das heißt, der Unterdruck ist exakt
dort wirksam, wo die Luft seitlich abströmt, die aufgrund des anstehenden
Unterdruckes großflächig abgesaugt wird.
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Die Wirksamkeit der Absaugeinrichtung kann
dabei, wie im Anspruch 4 dargelegt, durch strömungsgünstige Ausbildung der Kanalabschnitte
weiter unterstützt
werden.
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Eine solche strömungsgünstige Kontur der Kanalabschnitte
ist beispielsweise gegeben, wenn die Wandungen der Kanalabschnitte
auf die Absaugöffnung
hin geneigt ausgebildet sind.
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Die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung ist dabei
vorteilhafterweise entweder, wie im Anspruch 5 dargelegt, in eine
Stütz-
und Andrückwalze integriert
oder, wie im Anspruch 6 beschrieben, Bestandteil einer angetriebenen
Friktionswalze.
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In einer weiteren Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße Absaugeinrichtung
innerhalb einer sogenannten Fadenführungstrommel angeordnet (Anspr.
7).
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In allen Ausführungsbeispielen wird durch die
erfindungsgemäße Einrichtung
die Flankenhaarigkeit der erzeugten Kreuzspulen deutlich reduziert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 in
Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden
Textilmaschine, wobei die erfindungsgemäße Spulvorrichtung in einer ersten
Ausführungsform
dargestellt ist,
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2 die
Spulvorrichtung gemäß 1 in Vorderansicht,
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3 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung,
in Vorderansicht,
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4 in
einem größeren Maßstab eine Stütz- und
Andrückwalze
gemäß der ersten
Ausführungsform,
teilweise im Schnitt,
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5 das
Kernelement der Stütz-
und Andrückwalze
gemäß Schnitt
V-V der 4,
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6 und 7 weitere Ausführungsformen
des Kernelements der Stütz-
und Andrückwalze
mit strömungsoptimierten
Kanalabschnitten.
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8 eine
dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung,
in Vorderansicht,
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In 1 ist
in Seitenansicht schematisch die Arbeitsstelle 2 einer
Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine dargestellt. Es handelt
sich im vorliegenden Fall um einen sogenannten Kreuzspulautomaten 1.
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Auf den Arbeitsstellen 2 derartiger
Kreuzspulautomaten 1 werden, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, die
auf einer Ringspinnmaschine produzierten Spinnkopse 3 zu
großvolumigen
Kreuzspulen 5 umgespult.
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Die Kreuzspulen 5 werden
nach ihrer Fertigstellung mittels eines (nicht dargestellten) selbständig arbeitenden
Serviceaggregates, vorzugsweise eines Kreuzspulenwechslers, auf
eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 7 übergeben und
zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation oder
dergleichen transportiert.
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Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen
oft auch eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 6 auf.
In diesem Spulen- und Hülsentransportsystem 6 laufen,
auf Transporttellern 11, die Spinnkopse 3 beziehungsweise Leerhülsen um.
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Von dem Hülsentransportsystem 6 sind
in 1 lediglich die Kopszuführstrecke 24,
die reversierend antreibbare Speicherstrecke 25, eine der
zu den Spulstellen 2 führenden
Quertransportstrecken 26 sowie die Hülsenrückführstrecke 27 dargestellt.
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Die einzelnen Spulstellen verfügen außerdem,
wie bekannt und daher nur angedeutet, über verschiedene Einrichtungen,
die einen ordnungsgemäßen Betrieb
dieser Arbeitsstellen gewährleisten. Eine
dieser Einrichtungen ist beispielsweise eine Spulvorrichtung.
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Die insgesamt mit der Bezugszahl 4 gekennzeichnete
Spulvorrichtung besteht aus einem Spulenrahmen 8, der um
eine Schwenkachse 12 beweglich gelagert ist. Der Spulenrahmen 8 kann
außerdem,
zum Beispiel zur Fertigung von konischen Kreuzspulen, um eine weitere,
orthogonal zur Schwenkachse 12 angeordnete Achse verschwenkbar
sein.
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Während
des Spulprozesses liegt die Kreuzspule 5 mit ihrer Oberfläche auf
einer Stütz-
und Andrückwalze 9 und
nimmt diese antriebslose Stütz- und
Andrückwalze 9 über Reibschluß mit. Der
Antrieb der Kreuzspule erfolgt in diesem Fall über eine drehzahlregelbare
Antriebseinrichtung 15.
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Die beispielsweise als elektronisch
kommutierbarer Gleichstrommotor ausgebildete Antriebseinrichtung 15 ist,
wie aus 2 ersichtlich,
direkt am Spulenrahmen 8 angeordnet beziehungsweise in den
Spulenrahmen 8 integriert.
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Zur Changierung des Fadens 16 während des
Spulprozesses ist eine Fadenchangiereinrichtung 10 vorgesehen.
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Eine solche in den
1 und
2 schematisch angedeutete
Fadenchangiereinrichtung
10 ist beispielsweise in der
DE 198 58 548 A1 ausführlich beschrieben.
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Die Fadenchangiereinrichtung 10 besteht
im wesentlichen aus einem fingerartig ausgebildeten Fadenführer 13,
der, durch einen elektromechanischen Antrieb 14 beaufschlagt,
den Faden 16 zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule 5 traversiert.
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Die Stütz- und Andrückwalze 9 weist,
wie in 2 angedeutet,
im wesentlichen wenigstens ein stationäres Kernelement 17 und
ein rotierbar gelagertes Mantelelement 18 auf. In das Kernelement 17 sind
dabei besaugbare Kanalabschnitte 19 integriert, die über Pneumatikleitungen 20 an
eine Unterdruckquelle 21 angeschlossen sind.
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Des weiteren ist in die Pneumatikleitungen 20 ein
Elektromagnetventil 22 eingeschaltet, das über eine
Steuerleitung 23 vom Arbeitsstellenrechner 28 der
betreffenden Arbeitsstelle definiert ansteuerbar ist.
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In 4 ist
eine der vorzugsweise profilierten Stütz- und Andrückwalze 9 im
Detail dargestellt, teilweise im Schnitt. Wie ersichtlich und vorsteht
bereits angedeutet, weist die Stütz-
und Andrückwalze 9 mindestens
ein stationäres
Kernelement 17 auf, auf dem über Lagerelemente 33,
zum Beispiel Wälzlager,
ein rotierbar gelagertes Mantelelement 18 abgestützt ist.
Das Mantelelement 18 kann dabei auf seiner Oberfläche, zur
Erhöhung
der Friktion Profilnuten 40 aufweisen.
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Die Kernelemente 17 sind
dabei teilweise hohl ausgebildet, das heißt, in die Kernelemente 17 sind
Kanalabschnitte 19 eingearbeitet. Die Kanalabschnitte 19 sind
ihrerseits über
eine Pneumatikleitung 20, in die, wie vorstehend bereits
angedeutet, ein definiert beaufschlagbares Elektromagnetventil 22 eingeschaltet
ist, mit einer Unterdruckquelle verbunden.
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Die Kanalabschnitte 19 weisen
dabei jeweils eine sektionale Öffnung 32 auf,
die im Einbauzustand der Stütz-
und Andrückwalze 9 auf
den Zwickel 38 gerichtet ist, der sich zwischen Kreuzspule 5 und Stütz- und
Andrückwalze 9 ergibt.
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Das rotierbar gelagerte Deckelelement 18 der
Stütz-
und Andrückwalze 9 ist
in seinen Randbereichen mit Ansaugöffnungen 29 ausgestattet,
die im Bereich der sektionalen Öffnungen 32 der
stationären
Lagerkörper 17 rotieren.
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Wie aus den 5 bis 7 ersichtlich,
sind die Kanalabschnitte 19 in den Kernelementen 17 im Querschnitt
entweder kreisrund (5)
oder strömungsgünstig optimiert
(6 und 7).
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Insbesondere die Ausführungsform
gemäß 6, bei der die Wandungen 34, 35 der
Kanalabschnitte 19 zueinander unter einem spitzen Winkel angeordnet
sind, und die Ansaugöffnung 36 der Pneumatikleitung 20 etwa
auf Höhe
der Stoßkante der
Wandungen 34, 35 liegt, zeichnet sich durch ein günstiges
Strömungsverhalten
aus.
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Bei der Ausführungsform gemäß 7 ist die der Ansaugöffnung 36 der
Pneumatikleitung 20 gegenüberliegende Wandung 37 geneigt
angeordnet. Auch eine solche Ausbildung begünstigt die Luftströmung innerhalb
der Kanalabschnitte 19.
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3 zeigt
eine erste alternative Ausführungsform
der Erfindung.
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Anstelle einer Stütz- und Andrückwalze 9 ist hier
eine einzelmotorisch angetriebene Friktionswalze 39 vorgesehen.
Entsprechend der vorbeschriebenen Stütz- und Andrückwalze 9 weist
auch die Friktionswalze 39 wenigstens ein stationäres Kernelement 17 mit
Kanalabschnitten 19 auf, die über Pneumatikleitungen 20 an
eine Unterdruckquelle 21 angeschlossen sind.
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Wie bekannt, ist in die Pneumatikleitung
20 außerdem
ein Elektromagnetventil 22 eingeschaltet.
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Zur kreuzweisen Verlagerung des Fadens 16 kommt
auch bei dem Ausführungsbeispiel
mit Friktionswalze 39 eine an sich bekannte Fadenchangiereinrichtung 10 zum
Einsatz, wie sie vorstehend bereits beschrieben ist.
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Das heißt, ist eine Fadenchangiereinrichtung 10 vorhanden,
die im wesentlichen aus einem fingerartig ausgebildeten Fadenführer 13 besteht,
der, durch einen elektromechanischen Antrieb 14 beaufschlagt,
den Faden 16 zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule 5 traversiert.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in 8 dargestellt.
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Anstelle einer Friktionswalze 39 kommt
hier eine sogenannte Fadenführungstrommel 30 zum Einsatz.
Die einzelmotorisch angetriebene Fadenführungstrommel 30 sorgt
in diesem Fall gleichzeitig sowohl für den Antrieb der Kreuzspule 5 als
auch für
die Changierung des Fadens 16.
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Wie in 8 angedeutet,
weist auch das rotierbar gelagerte, mit Fadenführungsnuten versehene Mantelelement 18 der
Fadenführungstrommel 30 in
seinen Ranrbereichen, das heißt,
im Bereich der Kanalabschnitte 19 der stationären Kernelemente 17 Ansaugöffnungen 29 auf.
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Funktion der Erfindung erläutert am
Ausführungsbeispiel
mit Stütz-
und Andrückwalze:
Wie
eingangs bereits dargelegt, laufen während des Spulbetriebes sowohl
mit der Kreuzspule 5 als auch mit der von der Kreuzspule 5 über Reibschluß mitgenommenen
Stütz-
und Andrückwalze 9 körpernahe Luftströmungen um.
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Diese Luftströmungen stauen sich zunächst in
dem Zwickel 38, der durch die beiden rotierenden Körper gebildet
wird, um anschließend
seitlich, das heißt,
in Richtung der Spulenflanken der Kreuzspule 5 hin, abzufließen.
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Diese abfließenden Luftströmungen werden jedoch,
bevor sie die Spulenflanken der Kreuzspule 5 erreichen
und zur Entstehung erhöhter
Flankenhaarigkeit führen
können,
durch den im Bereich der Ansaugöffnungen 29 des
rotierenden Mantelelementes 18 anstehenden Unterdruck großflächig und
zuverlässig
abgesaugt.
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Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
lassen sich daher Kreuzspulen 5 herstellen, die eine deutlich
geringere Flankenhaarigkeit aufweisen, als Kreuzspulen, die auf
bislang üblichen
Spulvorrichtungen gefertigt wurden.