DE19802509A1 - Aufwindevorrichtung für Endlosfäden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufwindevorrichtung nach dem Oberbegriff des ersten unab­ hängigen Anspruchs sowie ein Betriebsverfahren für eine Aufwindevorrichtung.

Aus der schweizerischen Patentschrift 624 910 ist eine Aufwindevorrichtung dieser Gattung bekannt, bei der ein Dorn zur Aufnahme einer Hülse und somit einer Garn- oder Fadenpackung mittelbar, d. h. über eine Reibwalze oder einen Beschleunigungs­ ring, antreibbar ist.

Mit der steigenden Leistung von Spulmaschinen bzw. Aufwindevorrichtungen genügen reibschlüssige Kraftübertragungen zwischen verschiedenen rotierenden Elementen den Anforderungen nicht mehr. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Aufwinde­ vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß ein verschleißfreier Betrieb und andererseits höhere Leistungen, d. h. Drehzahlen der Aufwindevorrichtungen, möglich werden. Weiterhin stellt sich die Aufgabe, die Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß eine möglichst konstante Anpreßkraft zwischen Organen der Vorrichtung besteht, durch welche aufzuwindende Fäden laufen.

Die erste Aufgabe wird mit einer Aufwindevorrichtung mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des allgemeinen Erfindungsgedankens. Die Verfahrensansprüche definieren Verfahrensschritte, mit welchen die Fadenqualität und die Ökonomie gestei­ gert werden. Die zweite Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des fünfzehnten Anspruchs und der von diesem abhängigen Ansprüche gelöst.

Es wird eine Aufwindevorrichtung für Endlosfäden mit einer Drehscheibe vorgeschla­ gen, in deren Peripherie mindestens zwei Spanndorne drehbar gelagert sind, und mit einer Reibwalze, deren Welle ebenso wie eine andere Welle der Drehscheibe ortsfest in einem Gestell montiert ist, und wobei die andere Welle mit einer ersten Antriebsvor­ richtung und die erste Welle mit einer zweiten Antriebsvorrichtung verbunden ist, und wobei jeder Spanndorn mit einer eigenen dritten Antriebsvorrichtung bzw. vierten An­ triebsvorrichtung ausgestattet ist. Mindestens eine der erwähnten Antriebsvorrichtun­ gen besteht aus einem programmgesteuerten Inverter oder Wechselrichter und einem von ihm mit Strom versorgten Elektromotor. Die Spanndorne können mittels je eines Schwenkarms auf der Drehscheibe gelagert sein oder direkt fix auf der Drehscheibe befestigt sein. Jeder Spanndorn ist durch eine Schwenkantriebsvorrichtung schwenk­ bar auf der Drehscheibe gelagert, wenn Schwenkarme vorgesehen sind. Die Spann­ dorne sind auf der Drehscheibe mittels Stellmotoren verschwenkbar. Im Bereich der Reibwalze ist mindestens eine Fadeneinzugsvorrichtung, eine Changiervorrichtung, eine Schiebeeinrichtung und/oder eine Abhebevorrichtung gelagert. Für die Reibwalze 2 kann ein mit ihr am Umfang oder insbesondere mit ihrer Welle kuppelbarer Hilfsan­ trieb vorgesehen sein. Der Changiervorrichtung wird vorzugsweise eine Steuerung zu­ geordnet, welche ein Programmodul zur Erzeugung einer Stufenpräzisionswinklung enthält. Zur Verstellung einer Schiebeeinrichtung kann ein Doppelschußzylinder ver­ wendet werden.

Einer zweiten Antriebseinrichtung der Reibwalze und einer dritten Antriebseinrichtung des Spanndorns muß eine gemeinsame Hauptsteuerung übergeordnet sein. Vorzugs­ weise ist damit die Lastverteilung zwischen der zweiten Antriebseinrichtung und der dritten oder vierten Antriebseinrichtung programmgemäß veränderbar. Im übrigen müssen die erwähnten Antriebseinrichtungen bezüglich ihrer Drehgeschwindigkeit der­ art gesteuert sein, daß jeweils die Umfangsgeschwindigkeiten der Reibwalze und ei­ ner Fadenpackung auf einem Spanndorn identisch sind.

Im Aufwindebereich eines Spanndorns kann eine Verwirbelungswippe mittels einer Fe­ der und einer Luftdüse vorgesehen werden, welche Verwirbelungswippe an eine Fa­ denpackung andrückbar ist, wobei die Luftdüse in diesem Bereich zur Verspätung der Bildung eines Endwulstes auf der Fadenpackung dient. Im Gestell der Aufwindevorrich­ tung wird eine Fadenpackungshebeeinrichtung vorgesehen, die den Wechsel bzw. Ab­ transport der Fadenpackungen erleichtert. Vorzugsweise wird eine Blockiervorrichtung für die Fadenpackungshebeeinrichtung in bestimmten Betriebsphasen aktiv. An der Fadeneinzugsvorrichtung wird je nach Erfordernis eine Trennvorrichtung mit Trennlap­ pen für Fadenenden montiert. Für die Changiervorrichtung kann ein Changierschmier­ system bereitgestellt werden. Mit dem Einschalten der Hauptsteuerung der Aufwinde­ vorrichtung wird vorzugsweise mindestens eine dritte Antriebseinrichtung oder vierte Antriebseinrichtung des jeweils betreffenden Spanndorns eingeschaltet, so daß nach Betätigung einer Fadeneinzugsvorrichtung nach Einschalten der Maschine der Faden ohne Wartezeit auf eine Hülse eines Spanndorns angesetzt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der schematischen Zeichnung im Detail be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Übersicht über die wichtigsten Komponenten der Vorrichtung und

Fig. 2 eine Steuereinrichtung für die Anpreßkraft zwischen einem Spanndorn und der Reibwalze.

Ein Faden 23 wird von oben in den Bereich des Gestells 14 von einer Spinnvorrichtung zugeführt, zwischen eine Schiebeeinrichtung 22 und eine Changiervorrichtung 20, an der eine Abhebevorrichtung 24 für den Faden einsetzbar ist. Der Faden 23, gestrichelt gezeichnet, wird nach dem Ablaufen von der Changiervorrichtung 20 über den unteren rechten Teil des Umfangs einer Reibwalze 2 in Richtung auf einen Spanndorn 10 mit einer Hülse 19 umgelenkt. Zu Beginn eines Aufwindeprozesses, d. h. nach dem Vorle­ gen eines frisch gesponnenen oder behandelten Fadens 23, tritt eine Fadeneinzugs­ vorrichtung 18 in Aktion, welche den Faden 23 oberhalb des Gestells 14 erfaßt und über den Umfang einer Hülse 19 legt.

Neben dem ersten Spanndorn 10 bei der Hülse 19 ist ein zweiter Spanndorn 8 mit ei­ ner Hülse 17 vorgesehen, und beide sind auf einer Drehscheibe 6 oder Revolver gela­ gert, welche bzw. welcher über eine Welle 12 mit einer ersten Antriebsvorrichtung 120 in Verbindung steht. Die Drehscheibe 6 und die erste Antriebsvorrichtung 120 sind je­ weils nur beim Wechseln der Positionen des ersten Spanndorns 10 und des zweiten Spanndorns 8 in Bewegung. Die Spanndorne 10 und 8 können direkt auf der Dreh­ scheibe 6 drehbar gelagert sein, oder über Schwenkarme 81 bzw. 16 schwenkbar auf der Drehscheibe 6 befestigt sein.

Sobald der Faden 23 mit der Hülse 19 verbunden ist, kann der Aufspulprozeß begin­ nen. Zum Antrieb der Reibwalze 2, auch Tachowalze genannt, dient eine Welle 4 mit einer zweiten Antriebsvorrichtung 40. Zum Antrieb des Spanndorns 8 bzw. 10 ist eine dritte Antriebseinrichtung 80 bzw. eine vierte Antriebseinrichtung 100 auf der Dreh­ scheibe 6 befestigt. Sofern Schwenkarme 81 bzw. 16 verwendet werden, benötigt man zu deren Verstellung eine Schwenkantriebsvorrichtung 82 mit einem Stellmotor 83 bzw. eine zweite Schwenkantriebsvorrichtung 11 mit einem Stellmotor 13.

Soweit es sich um den Antrieb rotierender Walzen wie beispielsweise des Spanndorns 8 oder der Reibwalze 2 handelt, werden bevorzugt Asynchronmotoren verwendet, wel­ che insbesondere durch Wechslerrichter mit verstellbarer Ausgangsfrequenz mit Strom versorgt. Die anderen Stellmotoren, beispielsweise die erste Antriebseinrichtung 120 zur Verdrehung der Drehscheibe 6 oder die Stellmotoren 83 bzw. 13 können als me­ chanische oder pneumatische oder elektromechanische Stellmotoren ausgebildet sein.

Im unteren Teil des Gestells 14 befindet sich eine Fadenpackungshebeeinrichtung 36, mit welcher fertig bewickelte und nach unten verschwenkte Fadenpackungen mit den dazugehörigen Hülsen 17 bzw. 19 aus der Wickelvorrichtung entfernt werden kön­ nen.

Der Changiervorrichtung 20 kann eine Steuerung 20a zugeordnet werden, welche ein Programmodul zur Erzeugung einer Stufenpräzisionswirkung enthält. Ein Doppelschußzylinder 28 kann zur Verstellung einer Schiebeeinrichtung 22 vorgesehen wer­ den. Einer zweiten Antriebseinrichtung 40 der Reibwalze 2 und einer dritten An­ triebseinrichtung 80 des Spanndorns 8 sowie einer vierten Antriebseinrichtung 100 des Spanndorns 10 wird, wie in der Figur angedeutet, eine gemeinsame Hauptsteuerung 30 übergeordnet, mit welcher die Lastverteilung jeweils zwischen der zweiten An­ triebseinrichtung 40 und der dritten Antriebseinrichtung 80 oder vierten Antriebseinrich­ tung 100 programmgemäß veränderbar ist.

Im Aufwindebereich eines Spanndorns 8 oder 10 ist eine schematisch dargestellte Verwirbelungswippe 32 mittels einer Feder an eine Fadenpackung auf einem Spann­ dorn 8 oder 10 andrückbar, weiter kann eine Luftdüse, nicht gezeichnet, in diesem Be­ reich zur Verspätung der Bildung des Endwulstes vorgesehen werden. Im Gestell 14 kann der Fadenpackungshebeeinrichtung 36 eine Blockiervorrichtung zugeordnet wer­ den. Bei der Fadeneinzugsvorrichtung 18 ist schematische eine Trennvorrichtung 38 mit Trennlappen für abstehende Fadenenden einsetzbar. Die Changiervorrichtung 20 ist vorteilhafterweise mit einem Changierschmiersystem 400 ausgerüstet.

Ein besonderes Problem stellt die Konstanthaltung der Anpreßkraft zwischen der Reibwalze 2 und der jeweils zugeordneten Fadenpackung, deren Abstand in Fig. 2 mit D bezeichnet ist. Auf einem Spanndorn 8 oder 10 dar. Nach dem Weiterdrehen der Drehscheibe 6 um jeweils 180° nach Fertigstellung einer Fadenpackung wird der je­ weils nachfolgende Spanndorn mit der daraufgesteckten Hülse 19 von neuem mit ei­ nem Faden 23 bzw. mehreren Fäden bewickelt. Es hat sich als vorteilhaft herausge­ stellt, während des Aufbaus einer neuen Fadenpackung auf dem Dorn 10 die Anpreß­ kraft zwischen den äußersten Faden lagen auf dem Dorn und der Reibwalze 2 oder Tachowalze zu kontrollieren. Es ist möglich, bzw. die Anpreßkraft konstantzuhalten oder nach einem bestimmten Programm zu variieren. Dies wird dadurch erreicht, daß der Spanndorn 10 durch eine Anpreßeinrichtung gegen die Reibwalze 2 gedrückt wird. Dies kann dadurch geschehen, daß ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf die Drehscheibe 6 ausgeübt wird, oder daß bei blockierter Drehscheibe 6 der Spanndorn 10, der in diesem Fall gegenüber der Drehscheibe 6 verschiebbar gelagert sein muß, durch eine andere Anpreßeinrichtung zwischen der Drehscheibe 6 und einem Schwenkarm 16 gegen die Reibwalze 2 oder Tachowalze gedrückt wird.

In einer bevorzugten Ausführung ist hierfür die Aufwindevorrichtung für Endlosfäden mit einer programmgesteuerten Belastungseinrichtung 30, 32, 34, 36, 38, 13a, 122 zur Erzeugung einer Anpreßkraft zwischen einer Reibwalze 2 und einem Spanndorn 8, 10 ausgestattet, mit einem Steuermodul 32, das mit mindestens einem Datenspeicher 34 36 verbunden ist und über Steuerleitungen 38 mit einer Anpreßeinrichtung 122, 13a in Verbindung steht, welche ein Drehmoment in die Drehscheibe 6 einleitend ausgebildet ist, wobei im Steuermodul 32 Mittel vorhanden sind, mittels welcher aufgrund aus ei­ nem der Datenspeicher 34, 36 eingelesener Daten über die Steuerleitungen 38 in der Anpreßeinrichtung 122, 13a variable vom Bewicklungszustand eines Spanndorns 8, 10 abhängige Belastungszustände zwischen einem Spanndorn und der Reibwalze 2 erzeugbar sind.

Die Anpreßeinrichtung kann in eine erste Anpreßeinrichtung 13a an einem ver­ schiebbar an der Drehscheibe 6 gelagerten Spanndorn 8, 10 und/oder eine zweite direkt an der Drehscheibe angreifende zweite Belastungseinrichtung 122 gegliedert sein.

Die Anpreßeinrichtung 122, 13a weist lastbegrenzte Stellmotoren 13, 13a, 122c auf, insbesondere Pneumatikzylinder.

Die Anpreßeinrichtung 13, 13a, 122 ist an einem Schwenkarm 16 eines Spanndorns 10 und/oder direkt an der Drehscheibe 6 angreifend ausgebildet, wobei im letzteren Fall ein Stellmotor 122c über eine Zahnstange 122b und ein Zahnrad 122a mit der Drehscheibe 6 verbunden ist.

Claims (20)

1. Aufwindevorrichtung für Endlosfäden mit einer Drehscheibe (6), in deren Periphe­ rie mindestens zwei Spanndorne (8, 10) drehbar gelagert sind, und mit einer Reib­ walze (2), deren Welle (4) ebenso wie eine andere Welle (12) der Drehscheibe (6) ortsfest in einem Gestell (14) montiert ist, und wobei die andere Welle (12) mit ei­ ner ersten Antriebseinrichtung (120) und die Welle (4) mit einer zweiten An­ triebseinrichtung (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spann­ dorn (8, 10) mit einer eigenen dritten Antriebseinrichtung (80) bzw. vierten An­ triebseinrichtung (100) ausgestattet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Antriebseinrichtungen (40, 80, 100, 120) aus einem programmgesteuerten Inverter und einem von ihm mit Strom versorgten Elektromotor besteht.

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndorne (8, 10) mittels je eines Schwenkarms (16) drehbar auf der Drehscheibe (6) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spanndorn (8, 10) durch eine Schwenkantriebsvorrichtung (82, 11) schwenkbar auf der Drehscheibe (6) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spanndorn (8, 10) auf der Drehscheibe (6) mittels eines Stellmotors (83, 13) verschwenkbar gelagert ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Reibwalze (2) mind. eine Fadeneinzugsvorrichtung (18) oder eine Changiervorrichtung (20) oder eine Schiebeeinrichtung (22) oder eine Abhe­ bevorrichtung (24) gelagert sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reibwalze (2) ein insbesondere mit ihrer Welle (4) kuppelbarer Hilfs­ antrieb (26) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Changiervorrichtung (20) eine Steuerung (20a) zugeordnet ist, welche ein Programmodul zur Erzeugung einer Stufenpräzisionswicklung enthält.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelschußzylinder (28) zur Verstellung einer Schiebeeinrichtung (22) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer zweiten Antriebseinrichtung (40) der Reibwalze (2) und einer dritten Antriebseinrichtung (80) des Spanndorns (8) sowie einer vierten Antriebseinrich­ tung (100) des Spanndorns (10) eine gemeinsame Hauptsteuerung (30) überge­ ordnet ist, mit welcher die Lastverteilung jeweils zwischen der zweiten Antriebsein­ richtung (40) und der dritten Antriebseinrichtung (80) oder vierten Antriebseinrich­ tung (100) programmgemäß veränderbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufwindebereich eines Spanndorns (8, 10) eine Verwirbelungswippe (32) mittels einer Feder an eine Fadenpackung auf einem Spanndorn (8, 10) andrückbar ist, und daß weiterhin eine Luftdüse in diesem Bereich zur Verspätung der Bil­ dung des Endwulstes vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gestell (14) eine Fadenpackungshebeeinrichtung (36) mit einer Blockier­ vorrichtung zum Anheben von Fadenpackungen vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Fadeneinzugsvorrichtung (18) eine Trennvorrichtung (38) mit Trennlappen vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer Changiervorrichtung (20) ein Changierschmiersystem (400) zugeordnet ist.

15. Aufwindevorrichtung für Endlosfäden insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Drehscheibe (6), in deren Peripherie mindestens zwei Spanndorne (8, 10) drehbar gelagert sind, und mit einer Reibwalze (2), deren Welle (4) ebenso wie eine andere Welle (12) der Drehscheibe (6) ortsfest in einem Ge­ stell (14) montiert ist, und wobei die andere Welle (12) mit einer ersten An­ triebseinrichtung (120) und die erste Welle (4) mit einer zweiten Antriebseinrich­ tung (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine programmgesteuerte Belastungseinrichtung (30, 32, 34, 36, 38, 13a, 122) zur Erzeugung einer Anpreß­ kraft zwischen einer Reibwalze (2) und einem Spanndorn (8, 10) vorgesehen ist, mit einem Steuermodul (32), das mit mindestens einem Datenspeicher (34, 36) verbunden ist und über Steuerleitungen (38) mit einer Anpreßeinrichtung (122, 13a) in Verbindung steht, welche ein Drehmoment in die Drehscheibe (6) einlei­ tend ausgebildet ist, wobei im Steuermodul (32) Mittel vorhanden sind, mittels wel­ cher aufgrund aus dem Datenspeicher (34, 36) eingelesener Daten über die Steuer­ leitung (38) in der Anpreßeinrichtung (122, 13a) variable vom Bewicklungszustand eines Spanndorns (8, 10) abhängige Belastungszustände zwischen einem Spann­ dorn und der Reibwalze (2) erzeugbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrich­ tung in eine erste Anpreßeinrichtung (13a) an einem verschiebbar an der Dreh­ scheibe (6) gelagerten Spanndorn (8, 10) und/oder eine zweite direkt an der Dreh­ scheibe angreifende zweite Belastungseinrichtung (122) gegliedert ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpres­ seinrichtung (122, 13a) lastbegrenzte Stellmotoren (13, 13a, 122c) aufweist, ins­ besondere Pneumatikzylinder.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpreßeinrichtung (13, 13a, 122) an einem Schwenkarm (16) eines Spann­ dorns (10) oder an der Drehscheibe (6) angreifend ausgebildet ist, wobei ein Stellmotor (122c) über eine Zahnstange (122b) und ein Zahnrad (122a) mit der Drehscheibe (6) verbunden ist.

19. Verfahren zum Betrieb einer Aufwindevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Aufwindevorganges die Reibwalze (2) und ein Spanndorn (8, 10) mit einer Hülse (17, 19) auf geringen Ab­ stand gehalten werden, und daß bei allmählich wachsender Fadenpackung eine Anpreßung zwischen einem Spanndorn (8, 10) und der Reibwalze (2) erzeugt wird.

20. Verfahren zum Betrieb einer Aufwindevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einschalten einer Hauptsteue­ rung (30) der Aufwindevorrichtung mindestens eine dritte Antriebseinrichtung (80) oder vierte Antriebseinrichtung (100) eines Spanndorns (8, 10) eingeschaltet wird, so daß nach Betätigung einer Fadeneinzugsvorrichtung (18) der Faden ohne Wartezeit an eine Hülse auf einem Spanndorn (8, 10) angesetzt werden kann.