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Auf spulvorrichtung für kontinuierlich anlaufende Fäden
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Die Erfindung betrifft die ;;eiterentwicklung eines Verfahrens nach
der Hauptanmeldung (IP-1243). Die Hauptanmeldung betrifft eine Auf spulvorrichtung,
durch welche ständig anlaufende Fäden verlustlos aufgespult werden können.
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Beim Aufspulen ständig anlaufender Fäden läßt sich ein verlustloser
Spulenwechsel, d.h. ein verlustloses Austauschen einer vollen Spule gegen eine Leerhülse
erreichen, wenn der Faden auf mindestens zwei abwechselnd in Betrieb befindlichen
Spulspindeln mit darauf aufgespannten Hülsen aufgewickelt und durch eine einzige
Changiereinrichtung, die den Spulspindeln im Fadenweg vorgeordnet ist, zu Kreuzspulen
verlegt wird. Die Auf spulvorrichtung ist hierzu mit einem um eine horizontale Drehachse
drehbaren Träger versehen.
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Auf diesem Träger sind zum Beispiel und vorzugsweise zwei Spindeln
parallel zu dessen Drehachse drehbar und auskragend gelagert. Auf jeder Spulspindel
kann eine der Zahl der aufzuwickelnden Fäden entsprechende Anzahl von Leerhülsen
aufgespannt werden. Da kontinuierlich anlaufende Fäden meistens Synthesefasern sind,
welche in vertikaler Richtung von oben nach unten gesponnen werden, befindet sich
oberhalb des Trägers, jedenfalls aber im Fadenlauf vor dem Träger eine Changiereinrichtung,
welche den Faden im wesentlichen senkrecht zu seiner Laufrichtung über einen wesentlichen
Teil der Hülsenlänge hin- und herverlegt, so daß der Faden zu Kreuzspulen abgelegt
wird. Zum Spulenwechsel befinden sich an jeder Spindel oder an jeder Hülse Fadenfangeinrichtungen
in einer der Zahl der Fäden entsprechenden Zahl, welche einen laufenden Faden an
der rotierenden Spulspindel bzw. Hülse festzuhalten vermögen.
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Weiterhin weist eine derartige Aufspulvorrichtung einen Hilfsfadenführer
im Bereich der Changiereinrichtung auf, welcher zum Ausheben des Fadens aus der
Changiereinrichtung und zum Bewegen des Fadens im wesentlichen senkrecht zu seiner
Laufrichtung und außerhalb des Verlegungshubes geeignet ist.
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Die Hauptanmeldung dient dem Zweck, ein Verfahren und eine Aufspulvorrichtung
bereitzustellen, die einen verlustlosen Spulenwechsel im oben aufgezeigten Sinne
derart zulassen, daß kein Abfall und keine Qualitätsminderung während des Spulenwechsels
entsteht. Dabei wird insbesondere die Aufgabe gelöst, einen derartigen Spulenwechsel
auch bei Spulvorrichtungen zu bewerkstelligen, welche eine Vielzahl von Fäden, insbesondere
mehr als vier Fäden gleichzeitig auf einer entsprechenden Anzahl von Leerhülsen
aufwickeln.
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Die Hauptanmeldung vermeidet die nach der DE-AS 20 65 653 vorgeschlagem.,im
Fangen des Fadens auf der Spulspindel bzw. Hülse sowie der Bildung der Fadenreserve
dienende Axialverschiebung der Spulspindel, da diese Axialbewegungen sehr schnell
mit erheblichen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften durchgeführt werden müssen,
einen hohen technischen Aufwand erfordern und zu schädlichen Erschütterungen der
Aufwickelvorrichtung und Textilmaschine führen.
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Nach der Hauptanmeldung dient die Axialverschiebung der Spulspindel
nicht dem Beginn des Aufspulens, d.h. dem Fadenfangen und Bilden der Reservewicklung
auf der Leerhülse.
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Die Axialverschiebung der Spulspindel mit der vollen Spule verhindert
vielmehr, daß bei der Führung des Fadens außerhalb des Changierhubes der Faden von
der vollen Spule herunterfällt.
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Die vorliegende Zusatzerfindung vermeidet darüberhinaus auch, daß
die Schwenk- bzw. Drehbewegung des Trägers mit zu hohen Beschleunigungen und Verzögerungen
durchgeführt werden muß, da auch derartige Beschleunigungen und Verzögerungen zu
schädlichen Erschütterungen der Aufwickelvorrichtung und der Textilmaschine und
darüberhinaus zu Beschädigungen der Spule und der Spulspindel führen können.
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Der Spulkopf nach dieser Erfindung weist zwar für jede Spulspindel
einen Achsantriebsmotor auf. Durch diesen wird die Spulspindel mit der Leerhülse
mittels eines zweiten Frequenzgebers angelassen. Die Drehzahlvorgabe erfolgt so,
daß die Umfangsgeschwindigkeit der auf der Spulspindel aufgespannten Leerhülse in
wesentlichen der Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze entspricht. Die Drehzahl
des Achsantriebsmotors der Spulspindel braucht dabei bis zur Wiederherstellung des
Umfangskontaktes zwischen der Spulspindel und der Treibwalze trotz des wachsenden
Spulendurchmessers nicht verändert zu werden, da die aus dem wachsenden Spulendurchmesser
resultierenden höheren Fadenspannungen von dem elastischen Fadenmaterial über eine
gewisse, kurze Zeit aufgenommen werden können.
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Die Spulspindel mit der bzw. den vollen Spulen kann allerdings nach
Unterbrechung des Umfangskontaktes zwischen der vollen Spule und der Treibwalze
(Beginn der Wechselphase) durch den Achsantriebsmotor nur angetrieben werden, wenn
man neben dem ersten Frequenz geber für den Treibwalzenantrieb und neben dem zweiten
Frequenzgeber für den Achsantrieb der Spulspindel mit den Leerhülsen auch noch einen
dritten Frequenzgeber vorsehen würde, dessen Frequenz die langsamere Drehzahl der
Spulspindel mit der vollen Spule ergibt und außerdem unterschiedlichen Spulendurchmessern
angepaßt werden kann.
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Das ist jedoch technisch schwierig und aufwendig.
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Diese Zusatzerfindung geht aus von der Erkenntnis, daß insbesondere
beim Anliefern der kontinuierlich laufenden Fäden mittels Galetten ein Verschlappen
des Fadens zwischen der letzten Galette und der Aufwickeleinrichtung vermieden werden
muß. Anderenfalls kommt es zur Wicklerbildung.
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Da die vollen Spulen in der Wechselphase nicht angetrieben werden,
ist die erforderliche Aufwickelgeschwindigkeit und die dadurch bedingte Fadenspannung
nach Unterbrechung des Antriebskontaktes zwischen der Treibwalze und der vollen
Spule durch die Massenträgheit der vollen Spulen nur aufrechtzuerhalten, wenn die
bereits auf ihre Sollgeschwindigkeit angelassene Spulspindel mit den Leerhülsen
möglichst schnell in ihre Fangposition gebracht werden kann, in der sie ausreichenden
Umfangskontakt mit dem noch zur vollen Spule laufenden Faden hat und diesen sicher
fängt.
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Die Erfindung ist darin zu erblicken, daß der Träger mit den Spulspindeln
nach Unterbrechung des Umfangskontaktes zwischen den vollen Spulen und der Treibwalze
mit großer Geschwindigkeit geschwenkt bzw. gedreht, jedoch nicht in der Warteposition
der Spulspindel abgebremst wird. Vielmehr fahren die Spulspindeln mit den Leerhülsen
und den vollen Spulen über ihre jeweilige Sctriebs- bzw. Warteposition hinauf bis
der Träger mit geringer Verzögerung zum Stillstand gebracht ist. Bei dieser schnellen
Schwenkbewegung erfolgt das Fangen des Fadens auf der Leerhülse. Die kritische Phase
des Wechselvorganges wird dadurch schnell beendet. Nunmehr steht ausreichend Zeit
zur Verfügung, um den Träger langsam in seine Sollstellung zu fahren, in welcher
die Spulspindel mit der Leerhülse ihre Betriebsposition innehat und durch Verminderung
des Pelativabstandes zwischen Treibwalze und Träger in Umfangskontakt mit der Treibwalze
gebracht werden und der Achsantriebsmotor dieser Spulspindel wieder abgeschaltet
werden kann. Die Erfindung vermeidet also eine starke, schädigende Verzögerung durch
Abbremsung des Trägers mit den vollen Spulen.
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Durch das Uberfahren der Sollposition wird der weitere Vorteil erreicht,
daß der Umschlingungswinkel -des Fadens an den Leerhülsen vergrößert und dadurch
das Fangen des Fadens sicherer wird.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Figuren 1 bis 6 geschildert, welche ergänzend zu der Hauptanmeldung den Schwenkvorgang
des Trägers 18 darstellen. Wegen weiterer Einzelheiten der Auf spulvorrichtung wird
auf die Beschreibung der Hauptanmeldung zu den dortigen Figuren 1 bis 12 Beztolgenommen.
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In den Figuren 1 bis 6 zu dieser Anmeldung ist die erfindungsgemäße
Folge von Verfahrensschritten zum Spulenwechsel an einer Aufspulvorrichtung gezeigt,
wie sie im wesentlichen z.B. in der DE-PS 21 10 367 gezeigt ist. Auf einem einskizzierten
Träger 18, welcher um die Drehachse 19 drehbar ist, sind die Spulspindeln 9.1 und
9.2 frei drehbar und auskragend gelagert. Darüberhinaus ist jede Spulspindel mit
einem -hier nicht dargestellten - ein- und auskuppelbaren ilfsantrieb versehen.
Hierzu wird z.B. auf DE-PS 26 55 544 (Bag.
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1009) verwiesen. Die auf den Spulspindeln 9.1 bzw. 9.2 gebildeten
Spulen werden durch die Treibwalze 20 angetrieben.
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Die Changiereinrichtung besteht zum einen aus Kehrgewindewelle 2 und
Changierfadenführer 3 und weiterhin aus der Nutwalze 21, welche vom Faden 6 umschlungen
wird. Die Changiereinrichtungen und die Treibwalze 20 sind auf einem in vertikaler
Richtung beweglichen, einskizzierten Schlitten 22 angebracht. Einzelheiten der dargestellten
Changiereinrichtung ergeben sich z.B. aus den DE-PS 20 40 479 und 23 45 898.
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Der Faden wird durch die in Fig. 1 gezeigte Galette angeliefert.
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Fig. 1 zeigt die Aufspulposition für die volle Spule 8.1.
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In Fig. 2 wird zúm Zwecke des Spulenwechsls zunächst der Schlitten
22 mit Bewegungsrichtung 23 hochgefahren, so daß die Treibwalze 20 von der vollen
Spule 8.1 abhebt (Beginn der Wechselphase). Nunmehr oder vorzugsweise gleichzeitig
wird der Träger 18 - wie in Fig. 3 gezeigt - mit Bewegungsrichtung 24 sehr schnell
gedreht, bis die Spulspindel 9.2 mit der darauf aufgespannten Leerhülse 7.2 in den
Fadenlail gerät. Erfindungsgemäß fahren die Leerhülse und die Vollspule über ihre
gestrichelt eingezeichnete Sollpositionen (Betriebsposition A bzw. Warteposition
B) hinaus. Dadurch ergibt sich eine vergrößerte Umschlingung des Fadens an der Leerhülse.
Hierdurch ist die Schlepplänge L2 zwischen dem Ablaufpunkt des Fadens von der Nutwalze
und dem Auflaufpunkt des Fadens auf die volle Spule 8.1 erheblich vergrößert und
der Verlegungshub entsprechend verkleinert worden. Durch die Verminderung des Umschlingungswinkels
der Nutwalze 21 beim Wegfahren der Vollspule 8 wird zudem bewirkt, daß der Faden
in den Umkehrbereichen aus den umkehrenden Nuten herausfällt, wodurch sich eine
weitere Verkürzung des Verlegungshubes ergibt. Nunmehr wird die Spulspindel 9.1
- wie in der Hauptanmeldung beschrieben -derart axial verschoben, daß z.B. die linke
Stirnfläche der vollen Spule 8.1 annähernd mit dem linken Ende des verkürzten Verlegungshubes
zusammenfällt. Nunmehr wirq der Faden durch Hilfsfadenführer 11 mit Bewegungsrichtung
25 aus dem Changierfadenführer 3 und der Nutwalze 21 herausgehoben und durch die
Normalebene, in der die Fadenfangeinrichtung auf der Spulspindel 9.2 liegt, oder
etwas darüber hinaus geführt.
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Die Fangeinrichtung ist für textile Fäden bevorzugt als Schlitz auf
dem Umfang der I1ülse 7 angebracht und liegt etwas außerhalb des Wickelbereichs
H. Im Bereich der Normalebene, in der dieser Schlitz liegt, führt der Hilfsfadenführer
11 eine relativ langsame Axialbewegung aus, damit zwei Faden sicher gefangen wird.
Damit ist die Wechselphase
beendet. Nunmehr wird der Hilfsfadenführer
11 mit hoher Geschwindigkeit zurück in Richtung des Bereichs des normalen Changierhubes
gefahren, so daß - wie sich aus Fig. 3 der Hauptanmeldung ergibt - zwischen dem
Fangschlitz 17 und der rechten Endseite des normalen Wickelbereiches H lediglich
wenige Windungen einer Fadenreserve 26 aufgebracht werden. Sobald der Hilfsfadenführer
11 den Changierbereich CH wieder annähernd erreicht hat, gibt er den Faden frei
und wird wieder in seine Ausgangsposition zurückgebracht.
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Der Faden wandert in den Bereich des normalen Changierhubs und wird
von den Changiereinrichtungen gefangen und zu einer Kreuzspule verlegt. Dabei wird
die Spulspindel 9.2 bzw. die darauf aufgespannte Leerhülse wieder in Kontakt mit
der Treibwalze 20 gebracht, indem der Schlitten 22 in seine Ausgangslage zurückgefahren
und der Träger 18 entsprechend zurückgedreht wird. Die Betriebsposition für die
Spulspindel 9.2 ist in Fig. 8 dargestellt.
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Es sei erwähnt, daß der Wechselvorgang, d.h. die Vorgänge zwischen
Beginn und Beendigung der Wechselphase, so schnell geschehen, daß die Vollspule
8.1 infolge ihrer eigenen Massenkräfte keinen weiteren Antrieb braucht (so in DE-PS
21 10 367), welcher die Spulspindel 9.1 mit der Vollspule 8.1 mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Fadengeschwindigkeit antreibt. Vielmehr ist der Hilfsantrieb oder - alternativ
-sind die jeder Spulspindel zugeordneten Hilfsantriebe nur zum Antrieb der Spulspindel
mit den Leerhülsen bestimmt.
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Die Spulspindeln 9.2 sind bei dieser Ausführung vor und bei der Fadenübergabe
durch diese Hilfsantriebe derart angetrieben, daß ihre Oberflächengeschwindigkeit
im wesentlichen der Fadengeschwindigkeit entspricht und etwas darüber liegt.
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Um die notwendige hohe Drehgeschwindigkeit des Trägers und die kurze
Wechselphase zu erreichen, wird der Träger nicht
in der in Fig.
4 gestrichelt eingezeichneten Position der Spulspindeln 9.1 und 9.2, d.h. der Betriebsposition
A der Spulspindel 9.2 und der Warteposition B der Spulspindel 9.1 abgebremst. Vielmehr
geschieht die Abbremsung mit geringer Verzögerung, so daß die Spulspindeln über
die eingestrichelte Position hinaus fahren. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird der Träger
18 anschließend langsam zurückgeschwenkt, bis die Spulspindeln 9.2 und 9.1 ihre
Sollpositionen A bzw. B erreicht haben. Nunmehr kann - wie in Fig. 6 gezeigt - die
Treibwalze 20 mit dem Schlitten 22 wieder abgesenkt und in Umfangskontakt mit den
Leerhülsen bzw. den sich darauf bildenden Spulen gebracht werden.
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Die Erfindung vermeidet trotz der notwendigen hohen Geschwindigkeit,
mit der der Träger 18 geschwenkt wird, daß der Träger stark abgebremst und verzögert
wird. Hierdurch wird nicht nur ein starker Bremsverschleiß vermieden. Es wird auch
erreicht, daß die Schwenkgeschwindigkeit wahrend der kritischen Phase des Wechselvorganges,
in der der Faden nur durch die Massenträgheit der rotierenden vollen Spule unter
Spannung gehalten wird, noch erhöht werden kann. Die Abbremsung des Schwenkens kann
so sanft geschehen, daß Erschütterungen der Aufspulvorrichtung und Schädigungen
der vollen Spule vermieden werden.
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BEZUGSZElaIENAUFSTELLUNG 1 Changiereinrichtung 2 Kehrgewindewelle
3 Changierfadenführer 4 Nuten 5 Geradführung 6 Faden 7 Hülse 8 Kreuzspule 9.1 Spulspindel
9.2 Spulspindel 10 Drehrichtung 11 Hilfsfadenführer 12 translatorische Bewegungsrichtung
(Pfeil) der Spulspindel 9.1 13 Auflauflinie des Fadens 6 auf Kreuzspule 8 14 translatorische
Bewegungsrichtung (Pfeil) der Spulspindel 9.2 15 translatorische Bewegungsrichtung
(Pfeil) der Spulspindel 16 Bewegungsrichtung des Hilfsfadenführers 17 Fangschlitz
18 Träger 19 Drehachse 20 Treibwalze 21 Nutwalze 22 Schlitten 23 Bewegungsrichtung
des Schlittens 24 Bewegungsrichtung des Trägers 18 25 Bewegungsrichtung des Hilfsfadenführers
26 Fadenreserve
30 Finger, Führungsstück 31 Platte, Gegenführung
32 Rohr 33 Kolben 34 Zylinder 35 Maschinengestell 36 Zuleitung 37 Zuleitung 38 Geradführung
39 Bewegungsrichtung der Platte 31 40 Stift 41 Kulissenführung 42 Schlitz 43 Stange
44 Kolben 45 Zylinder 46 Leitung 47 Leitung 48 Bewegungsrichtung Rohr 32 49 Bewegungsrichtung
Stange 43 50 Hubende der Changierbewegung, Spulenende 51 Fangschlitz 52 Hülse 53
Fadenreservewicklung 54 Anlaufebene, Anlaufschräge, Schräge 55 Abbindewulst 56 Fadenführungsschlitz
57 Fadenlaufebene 58 Grund des Fadenführungsschlitzes
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