BESCHREIBUNG
AufSpülmaschine
Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine nach dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Aufspulmaschine ist beispielweise bekannt aus der EP-A 374 536 (Bag 1670) .
Diese Aufspulmaschine weist einen Spulrevolver mit zwei Spul¬ spindeln auf, die wechselweise, und zwar durch Drehung des Spulrevolvers, in den Aufspulbereich und in die Wechselposi¬ tion gebracht werden.
Aus diesem Grund wird die im Aufspulbereich befindliche Spul¬ spindel als Betriebsspindel bezeichnet und die in Wechselposi¬ tion befindliche Spulspindel als Ruhespindel.
Bei einer solchen AufSpülmaschine müssen am Ende einer Spul¬ reise die vollen Spulen von der Ruhespindel abgenommen werden und gegen neue Leerhülsen ausgetauscht werden, da der Faden weiterhin kontinuierlich zuläuft.
Für den Spulrevolver wird eine kompakte Bauweise angestrebt. Dies bedeutet, daß die beiden Spulspindeln so eng wie möglich zusammenrücken sollen. Daher besteht die Gefahr, daß die schnell wachsende Spule gegen die alte Spule wächst und den Spulkopf zerstört.
Andererseits ist zum Entfernen der Vollspulen und zum Bestück¬ en der entladenen Spulspindeln mit Leerhülsen eine gewisse Wechselzeit erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem trotz des geringen Abstands der Spulenspindeln zum Wechsel der Vollspulen gegen Leerhülsen stets eine ausreichen¬ de Wechselzeit zur Verfügung steht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch die Merkmale des Anspruchs 4.
Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die zum Wechsel erforderliche Zeit in zwei Zeitabschnitte aufgeteilt wird.
Der 1. Zeitabschnitt ist sehr kurz, da in diesem Zeitabschnitt lediglich die vollen Spulen von der Ruhespindel abgeschoben werden müssen. Die dazu erforderlichen Einrichtungen sind an dem Spulkopf selbst angebracht. Der Spulkopf ist also insofern autark, so daß die für das Abschieben der vollen Spulen erfor¬ derliche Zeit ausschließlich von der Eigengeschwindigkeit der Einrichtungen abhängt. Es wird also erreicht, daß die eigent¬ lich kritische Phase des Wechselvorganges, in der die Gefahr besteht, daß die neue Spule gegen die alte Spule wächst, in diesen 1. Zeitabschnitt verlegt wird, der sehr kurz ist. Dadurch wird ein geringer Abstand zwischen den beiden Spul¬ spindeln ermöglicht.
In der Wechselphase kann der Spulenrevolver nicht weiter ge¬ dreht werden. Daraus ergibt sich, daß die beweglich gelagerte Kontaktwalze der wachsenden Spule ausweichen muß. Die hierzu zur Verfügung stehende maximale Ausweichsstrecke kann erfin¬ dungsgemäß ebenfalls klein gehalten werden.
Nach der 1. Phase des Wechselvorgangs wird der Spulenrevolver entsrechend dem wachsenden Spulendurchmesser langsam oder taktweise weitergedreht, so daß die Kontaktwalze im wesentli¬ chen an ihrem Platz bleibt. Zu dieser Zeit müssen die Leerhül¬ sen - sei es von Hand, sei es durch den Automaten - herbei¬ geschafft werden. Dann wird der Spulenrevolver wieder angehal-
ten und es erfolgt die zweite Phase des Wechselvorgangs.
Die 2. Phase des Wechselvorganges umfaßt das Aufschieben von Leerhülsen auf die wartende Ruhespulspindel. Die Zeitdauer dieser 2. Phase ist ebenfalls kurz, da lediglich die Übergabe der Leerhülsen stattfinden muß, nicht aber auch das Herbei¬ schaffen der Leerhülsen. Die Summe der nach der Erfindung erforderlichen beiden Zeitabschnitte ist also geringer als die nach dem Stand der Technik erforderliche Wechselzeit. Ferner liegt die 2. Phase des Wechsels in einer zeitlichen Entfernung von der 1. Phase. Daher ist die neue Spule bereits zu einem größeren Durchmesser herangewachsen und wächst nunmehr weniger schnell. Es besteht daher keine Gefahr, daß während des An- haltens des Spulenrevolvers die Kontaktwalze bis an das Ende der Ausweichstrecke fährt.
Für die Erfindung wird ausgegangen von der Tatsache, daß stets eine Vielzahl derartiger Aufspulmaschinen zugleich in einer Spinnanlage betrieben werden, wodurch das Problem entstehen kann, daß nicht stets alle AufSpülmaschinen gleichzeitig bei einem erforderlichen Spulwechsel bedient werden können.
Hieraus kann das Problem entstehen, daß die Leerhülsen nicht rechtzeitig herangebracht werden. Um diese Betriebsstörung zu vermeiden, dienen Maßnahmen nach Anspruch 2.
Durch dieses Vorwarnsignal wird die Bedienungsperson oder der Automat herbeigerufen, um die Leerspulen zuzuführen.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 vermeidet die Katastrophe, wenn die Leerhülsen ausbleiben.
Die Merkmale des Anspruchs 5 betreffen Angaben zur Dimensio¬ nierung.
Die Ansprüche 6 und 7 betreffen Weiterbildungen, die es er-
möglichen, die Vollspulen schnell in der ersten Anhaltstellung abzuschieben und die Leerhülsen in der 2. Anhaltstellung schnell aufzuschieben.
Nach der Erfindung beeinträchtigt diese Zwischenlagereinrich¬ tung nicht die Zufuhr der Leerhülsen, wobei es nur darauf ankommt, die zweite Anhaltstellung genügend weit von der ersten Anhaltstellung zu entfernen.
Die Merkmale des Anspruchs 6 ermöglichen eine vollautomatische Leerhülsenbestückung, in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sogar den vollautomatischen Spulbetrieb. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 • eine erfindungsgemäße AufSpülmaschine mit zwei An¬ haltstellungen in Seitenansicht auf die Spulspindeln;
Fig. 2 die Seitenansicht gemäß der Fig. 1 in der zweiten An¬ haltstellung;
Fig. 3 die Frontansicht der AufSpülmaschine im Betrieb;
Fig. 4A die Frontansicht der Spulmaschine beim Spulen- bis 4D Wechsel und bei der Leerhülsenbestückung;
Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die Figu- renbeschreibung stets für alle Figuren 1 bis 4D.
Hierzu wird auf die o. g. EP-A 374 536 Bezug genommen. Die Fig 1 bis 9 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße AufSpül¬ maschine für einen kontinuierlich laufenden Chemiefaden 3, mit einem Spulrevolver 18. Auf dem Spulrevolver 18 sind zwei Spul¬ spindeln 5.1, 5.2 gelagert, die durch Drehung des Spulrevol¬ vers 18 in einen Aufspulbereich 57 und in eine Wechselbereich 57' gebracht werden. Während des Aufspulbetriebes wird der
Spulrevolver 18 von einem über die Auslenkung einer Tastwalze 11 gesteuerten Drehantrieb 33 entsprechend dem während der Spulreise wachsendem Durchmesser der Spulen 6 im Aufspulbe- reich 57 weitergedreht.
Im vorliegenden Fall weist nun die in Fig 2 mit 57' bezeich¬ nete Wechselposition einen Winkelbereich 84 mit zwei Anhalt¬ stellungen 80, 82 auf. Es ist kennzeichnend, daß der Winkelbe¬ reich zwischen der zweiten Anhaltstellung 82 und der ersten AnhaltStellung 80 kleiner ist als der Aufspulbereichs 57, in dem die Spule bis auf den gewünschten Enddurchmesser anwächst. Der Drehantrieb 33 ist während beider Anhaltzeiten in den Anhaltstellungen 80, 82 unterbrechbar.
Der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine wird der Faden 3 durch das Lieferwerk 17 ohne Unterbrechung mit konstanter Geschwin¬ digkeit zugeliefert. Hierzu wird der Faden 3 zunächst durch den Kopffadenführer 1 geführt, der die Spitze des Changier¬ dreiecks bildet. Sodann gelangt der Faden mit Bewegungsrich¬ tung 2 zu der Changiereinrichtung 4, die später beschrieben wird. Hinter der Changiereinrichtung 4 wird der Faden 3 an der Kontaktwalze 11 mit mehr als 90 Grad umgelenkt und sodann auf der Spule 6 aufgewickelt. Die Spule 6 wird auf der Aufspul- Spulhülse 10 gebildet. Die Aufspul-Spulhülse 10 ist auf der drehbar angetriebenen Betriebspindel 5 aufgespannt.
Die Betriebsspindel 5.1 wurde soeben, wie Fig 1 zeigt, mit der darauf aufgespannten Aufspul-Spulhülse 10.1 von dem Spulrevol¬ ver 18 in den Beginn des Aufspulbereichs 57 gedreht, um dort den ankommenden Faden 3 zu einer Spule 6 (s. z.B. Fig. 2) auf¬ zuwickeln.
Nachdem die Betriebsspindel 5.1 in den Aufspulbereich 57 gefahren worden ist, beginnt an dieser Betriebsspindel 5.1 das Aufspulen. Hierbei wird der Spulrevolver 18 während der Spul¬ reise von dem über die Auslenkung der Tastwalze 11 gesteuerten
Motor zum Drehantrieb 33 in der Drehrichtung 56 weitergedreht.
Die Weiterdrehung erfolgt entsprechend dem während der Spul¬ reise wachsenden Durchmesser der Spule 6 (s. Fig. 2) . Der dabei von der Betriebspindel 5.1 zurückgelegte Weg wird als Au spulbereich 57 bezeichnet. Am Ende der Spulreise, d.h. wenn die Spule 6 als Vollspule 6.1 voll bewickelt ist, wird die Betriebsspindel 5.1 durch schnelles Drehen des Spulenrevolvers vom Ende des Aufspulbereichs 57 in die Wechselposition 57' gebracht.
Infolge dieser Drehung wird die zuvor in Wechselposition 57 befindliche Ruhespindel (s. Fig. 2) an den Beginn des Auf¬ spulbereichs 57 gedreht wo der Aufspulvorgang fortgesetzt wird. Der Spulenrevolver hält zunächst an (1. Anhaltstellung) . Es findet zunächst das Trennen des Fadens von der Vollspule
6.1 zum synchron damit erfolgende Anlegen des Fadens an die Leerhülse 10.1 statt. Hierzu dient eine Wechseleinrichtung, bestehend aus dem Schwenkhebel 41 und dem daran befestigten Blech 39. Wegen weiterer Einzelheiten dieses Fadenwechselvor¬ gangs wird auf die genannte EP-A 374 536 (Bag. 1670) Bezug genommen. In dieser ersten AnhaltStellung soll aber auch die Vollspule 6.2 von der Ruhespindel abgeschoben werden.
Zunächst einmal muß die vollbewickelte Vollspule 6.2, die eine hohe kinetische Energie besitzt, abgebremst werden. Hierzu kann z.B. der Antriebsmotor 29.2 kurzgeschlossen werden, so daß eine elektrische Bremsung erfolgt. Es kann aber auch eine - hier nicht dargestellte - mechanische Bremse vorgesehen sein. Anschließend muß die volle Spule 6.1 von der Spulspindel
5.2 abgeschoben werden. Auf die Schiebeinrichtung wird später noch eingegangen. Für das Abbremsen und das Abschieben ist eine bestimmte Zeit erforderlich. Der Abstand der beiden Spindeln 5.1 und 5.2 auf dem Spulenrevolver 18 muß nun so gewählt werden, daß während des Abbremsens und des Abschiebens die auf der nunmehrigen Betriebsspindel 5.1 schnell wachsenden
Spule nicht gegen die Vollspule 6.1 wächst. Dies würde zur Zerstörung der Spindeln und des gesamten Spulkopfes führen. Daher ist ein bestimmter Mindestabstand zwischen den Spul¬ spindeln erforderlich, der einerseits der gewünschten Spulen¬ dicke (Durchmesser) der Vollspule 6.1 und andererseits den möglichen Fadengeschwindigkeiten sowie der Fadenstärke (Titer, Denier) entspricht. Es wird also zur Klarstellung hervorgeho¬ ben, daß während des Abbremsens und des Abschiebens der Voll¬ spule 6.1 von der Spindel 5.2 der Aufspulvorgang nunmehr an der Betriebsspindel 5.1 fortgesetzt wird, so daß praktisch kein Fadenabfall entsteht.
Der Fadenwechsel von der Vollspule 6.2 auf die Leerhülse 10.1 erfolgt also in der 1. Anhaltphase.
Zum Anhalten des Spulenrevolvers in der ersten Anhaltstellung wird mittels des Schalters 88 der Steuerstromkreis des Dreh¬ antriebs 33 geöffnet (Figur 1) und bleibt während der zum Fadenwechsel, zum Abbremsen und zum Entfernen der Vollspule 6.1 notwendigen ersten Anhaltzeit geöffnet, so daß der Dreh¬ antrieb 33 unterbrochen ist.
Anschließend wird der Schalter automatisch, z.B. durch Einfall eines Zeitrelais geschlossen, so daß der Drehantrieb 33 wieder in Betrieb ist.
Die Ruhespindel 5.2 ist jetzt leer. Die Spule 6 wächst weiter¬ hin kontinuierlich an und bewegt sich dabei durch Drehen des Revolvers 18 in der Bewegungsrichtung 56 auf das im Uhrzeiger¬ sinn liegende Ende des Aufspulbereiches 57 zu.
Figur 2 zeigt die zweite Anhaltsteilung des Spulenrevolvers, die zwischen Beginn und Ende des Aufspulbereiches 57 liegt. In dieser Stellung wird der Spulenrevolver 18 noch einmal ange¬ halten und die Spulspindel 5.2 mit Leerhülsen bestückt. Die zweite AnhaltStellung wird erreicht, wenn die Spule auf der
Spulspindel 5.1 bereits zu einem größeren Durchmesser her¬ angewachsen ist. In dieser Stellung ist die Durchmesserzunähme der in Betrieb befindlichen Aufwickelspule relativ gering. Daher steht für die Bewegung der Kontaktwalze 48, die durch Verschwenken des Armes 48 dem weiter anwachsenden Durchmesser ausweichen muß, eine ausreichende Anhaltzeit zur Verfügung, bevor der Arm 48 anschlägt und das Ende des Regelbereiches des Wegmeßgebers 52 und der Regeleinrichtung 54 erreicht ist.
Die zweite Anhaltstellung 82 liegt also möglichst weit von der 1. Anhaltstellung entfernt in einem Bereich, wo die Durch¬ messerzunahme der Spule 6 im Aufspulbereich 57 so gering ist, daß das Aufbringen der Leerhülsen bei stillstehendem Spulenre¬ volver 18 erfolgen kann, ohne daß der Aufspulvorgang unter¬ brochen ist, ohne daß die Drehzahlregelung der Spulenspindel den vorgegebenen Regelbereich verläßt, und ohne daß die Aus¬ weichbewegung der Tastwalze 11 durch Anschlag begrenzt ist.
Das Aufschieben der Leerhülsen erfolgt mit einer Abschiebein¬ richtung 65, die anhand der Figur 4D noch erläutert wird.
Wann die Spulspindel in der zweiten Anhaltstellung mit fri¬ schen Leerhülsen bestückt ist, wird der Drehantrieb 33 des Spulenrevolvers durch Schließen des Schalters 88 wieder in Gang gesetzt. Der Schalter 88 kann z.B. durch ein Zeitrelais hierzu gesteuert werden. Der Aufspulvorgang wird nunmehr solange fortgesetzt, bis die Spulspindel 5.1 mit der darauf gebildeten Vollspule an das Ende des Aufspulbereiches gelangt und voll ist. Da nunmehr die andere Spulspindel mit Leerhülsen bestückt ist, kann diese durch Drehen des Spulrevolvers sehr schnell in den Betriebsbereich und zwar an den Beginn der Aufspulstrecke gebracht werden. Dabei wird - wie in Fig. 1 dargestellt - die Kontaktwalze wieder durch die Zylinder- Kolbeneinheit 21 angehoben, so daß der in Figur 1 dargestellte Betriebszustand hergestellt und der Faden von der nunmehr fertigen Spule an die neue Leerhülse angelegt werden kann.
Die Abnahme der Vollspule 6.2 von der Ruhespindel 5.2 erfolgt mittels des in Fig 4C beispielhaft dargestellten Doffers, einer längs der Maschinenfront fahrbaren Spulentransportein- richtung 65, die hier die Funktion der Spulen-Zwischenlagerung hat.
Die Spulentransporteinrichtung 65 weist in der Höhe h, in wel¬ cher sich die Spulspindel 5.2 mit der darauf soeben gebildeten Vollspule 6.1 während der Anhaltezeit in der ersten Anhalte¬ stellung befindet, einen Spulendorn 66 auf, der in dieser Stellung mit der Ruhespindel 5.2 fluchtet. Es wird nunmehr die Ausschiebeinrichtung 67 in Gang gesetzt, die z.B. in der DE-PS 24 38 363 - US-PS 3,974,973 (Bag 906) beschrieben ist, auf die in vollem Umfang Bezug genommen wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hintergreift die AusSchiebeinrichtung 67 mit einer Gabel die maschinenseitige Stirnfläche 92 der Spu¬ lenhülse der Vollspule 6.2 und verschiebt diese von der Ruhe¬ spindel 5.2 auf den Spulendorn 66 des Doffers 65. Vorzugsweise ist die Zwischenlagerung jedoch eine an der Aufspulmachine angebrachte Aufnahmeeinrichtung, wie sie z.B. in der DE-OS 24 31 567 (Bag. 902) gezeigt ist. Hierbei handelt es sich um eine dem Spulendurchmesser angepaßte Schale, die unterhalb der 1. Anhaltstellung angebracht, und synchron mit der Abschiebeinrichtung 67 ausfahrbar ist. Bei dieser Art der Zwischenlagerung besteht der Vorteil darin, daß es in der 1. AnhaltStellung nicht erforderlich ist, abzuwarten, bis eine Doffeinrichtung von anderen Bereichen der Maschine abgerufen und zu der in der 1. Anhaltposition befindlichen Spulspindel gefahren ist.
Nach dem Ablegen der vollen Spulen auf der Ablageeinrichtung wird der Schalter 88 geschlossen und der Drehantrieb 33 für den Spulrevolver 18 in Gang gesetzt.
Nachdem nun der Spulbetrieb soweit zum Anwachsen der Spule 6 geführt hat daß mittlerweile die zweite Anhaltstellung 82 er-
reicht ist, wird der Schalter 88 wieder geöffnet.
In diesem Moment wird, wie Fig 4D zeigt, ein zweiter Doffer 65 mit seinem Spulendorn 66 in fluchtende Position mit der Spul¬ spindel 5.3 gebracht. Auf dem Spulendorn 66 befindet sich die erforderliche Zahl von Leerhülsen 10.3, welche von der Gabel einer an dem Doffer angebrachten der Ausschiebeinrichtung 68 an ihrer maschinenabgewandten Stirnfläche 98 hintergriffen wird und auf die leere Spulspindel 5.3 aufgeschoben wird, wo sie festgeklemmt wird.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG
92 maschinenseitige Stirnfläche
94 unterer Abstand
96 oberer Abstand
98 maschinenabgewandte Stirnfläche
100 Drehzahlsensor, Spulspindel
101 Drehzahlsensor, Tastwalze
102 Drehzahlsensor, Fadenlauf
103 Meßverstärker
104 Auswerteschaltung
105 Vorwarnsignalgeber
106 Zeitschaltung
107 Positionssensor, Spulrevolver
108 Ausschaltleitung
109 Ausschalter
alpha Durchfahrwinkel
H Changierhub h, hl, h2 Höhe über Grund
S Spindeldrehkreis
W Fadenwulst