Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Fadenanwickeln auf einer Spule

Abstract

 Zum automatischen Anwickeln eines Fadens auf einer Hülse (2) wird der Faden (4), während er weiter auf die fast volle Spule (1) gewickelt bzw. während er noch abgesaugt wird, von einer Greifeinrichtung (9) mehrere Male ohne Überdeckung um die neu zu bewickelnde, laufende Hülse (2) gelegt. Nach mehrfacher Umschlingung wird die Changierung (3) an dieser Hülse (2) geändert. Dadurch wird die erste Lage überdeckt, und die Spule (2) erzeugt selbst eine Fadenspannung. Der bisher von der Hülse abgezogene Faden muß zu diesem Zeitpunkt gekappt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Anwickeln eines unter Zugspannung stehenden Fadens auf einer Spule oder Hülse, die Anwendung dieses Verfahrens bei einer Mehrstellenaufspuleinheit und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Beim Spinnen von textilen Fäden und Monofilen fällt das Produkt kontinuierlich an. Während der automatische Spulenwechsel bei textilen Fäden mit freiem Spulenaufbau praktiziert wird, ist er bei Monofilen fehleranfällig, bzw. mit erhöhtem Bedienungsaufwand verbunden. Wickler mit freiem Spulenaufbau können nicht verwendet werden, da wegen der üblichen Paralellwicklung bei Monofilen Flansche zur Begrenzung des Wickels notwendig sind. Es sind automatische Flanschspulenwickler bekannt, die einen bereits auf eine Spule aufgelegten Faden wechseln. Das automatische Anlegen des ersten Fadens bei Produktionsbeginn ist dort nicht vorgesehen, bzw. nicht möglich. In einer solchen Einrichtung sind beispielsweise Arbeits-und Leerspule axial nebeneinanderliegend auf einzeln angetriebenen schwenkbaren Wellen aufgesteckt. Unter den Spulen liegen parallel dazu die beiden Antriebsmotoren, die an der Flanschaußenseite über Zahnriemen die Spulen antreiben. Beim Spulenwechsel überfährt der Changierfadenführer den bisherigen Hub zur Leerspule hin. Nach kurzem Anwickeln auf der Leerspule wird der Draht von einem Messer, das durch den engen Spalt der beiden aneinanderstoßenden Flansche der Spulen ausfahrbar ist, gekappt. Bei diesem Wechsel wird gelegentlich der Faden von der vollen Spule abgezogen; es können auch Windungen zwischen die beiden aneinanderstoßenden Flansche fallen, was ein Neuanlegen unmöglich macht.

[0003] Bei einer anderen Vorrichtung wird dieser Fehler dadurch vermieden, daß der Faden über einen Fangring bzw. eine Fangscheibe an den Flansch geführt wird. Es treten jedoch hierbei auch wie bei anderen bekannten Vorrichtungen große Beschleunigungskräfte beim Übergang des Drahtes auf die andere Spule auf.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, das automatische Anlegen und Aufwickeln eines unter Zugspannung stehenden Drahtes auf einer Spule oder Hülse bei geringem Aufwand sicherer zu machen. Es soll sowohl das Erstanlegen möglich sein, als auch ein automatischer Wechsel von einer bewickelten auf eine neue Spule bei einer Aufspuleinheit ohne Unterbrechung und Materialverlust.

[0005] Die Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß der unter Zugspannung stehende Faden von einem Greifer mehrere Male um die zu bewickelnde Spule ohne Überdeckungen gelegt wird, dann die Changierung so geändort wird, daß eine zweite Lage über die erste Lage gewickelt wird, wodurch die Spule selbst eine Fadenspannung erzeugt und der von der neu zu bewickelnden Spule bisher weiter abgezogene Faden gekappt wird. Das Verfahren läßt sich anwenden bei einer Mehrstellenaufspuleinheit, in dem die neu zu bewickelnde Spule achsparallel neben die volle Spule gefahren wird und während des Aufbaues der ersten Lage auf der neuen Spule der Draht weiter auf die nahezu volle Spule gewickelt wird. Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst,daß eine Umlenköse vorhanden ist, die sich auf der Achse der zu bewickelnden Spule soweit außerhalb befindet, daß ein Faden von der Changieröse zur Umlenköse auch in der Stellung, wo die Changieröse am weitesten von der Umlenköse entfernt ist, nicht den Spulenflansch berührt, daß eine Vorrichtung vorhanden ist, die den Faden von der Changieröse in die Umlenköse transportiert, daß ein außerhalb des Flansches,der zwischen der Changieröse und der Umlenköse liegt, umlaufender Greifer vorhanden ist, dessen Rotationsgeschwindigkeit kleiner oder gleich der Spulenrotationsgeschwindigkeit einstellbar ist, wobei der Greifer den von der Changieröse zur Umlenköse laufenden Draht aufnehmen und mitführen kann, und daß eine Fadentrennvorrichtung für den von der neu zu bewickelnden Spule abgezogenen Faden sowie entsprechende Steuereinrichtungen vorhanden sind.

[0006] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der laufende Faden ohne Unterbrechung, nachdem eine Spule voll gewickelt ist, störunanfällig und sicher an einer leeren Spule angewickelt; danach von der vollen Spule getrennt,.bevor diese wieder abgewickelt wird. Es ist in gleicher Weise ein automatisches Anfahren möglich, wenn beispielsweise der laufende Faden zunächst abgesaugt wird, und erst auf ein Signal hin mit dem Aufwickeln begonnen werden soll. Die Fadenspannung kann während des Wickelvorgangs auf der gewünschten Zugspannung gehalten werden. Dadurch ist ein Anwickeln imm gewährleistet. Plötzliche Zugkraft-und Geschwindigkeitsänderungen werden vermieden. Während es bei bekannten Vorrichtungen bei dickeren Drähten wegen der Fadensteifigkeit öfters zu Störungen kommt, werden diese bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht beobachtet.

[0007] Die Vorrichtung erfordert nur geringen Bedienungsaufwand; es sind z.B. keine speziellen Fangscheiben von Hand je Wechsel anzubringen. Die Anordnung der Vorrichtung hängt von der gestellten Aufgabe ab. Die Vorrichtung kann, wie bei bekannten Systemen, in die Wickelmaschine integriert sein und ist dann pro Faden einmal vorhanden oder eine separate Maschine mit nur einer Vorrichtung darstellen, die nacheinander den Faden von der vollen auf die gerade frei gewordene Spulstelle wechselt.

[0008] Die Belastungen des Fadens während des Umlenkens lassen sich gezielt beeinflussen, da die Geschwindigkeit des Greifers und die Geschwindigkeit des Umsetzens des Fadens von der Changieröse zur Umlenköse frei wählbar sind. Die zulässigen Fadenspannungen werden nicht überschritten. Bei bekannten Systemen sind die während des Wechselvorganges auf den Faden wirkenden Kräfte nur gering beeinflußbar, da sie dort im wesentlichen von der Liefergeschwindigkeit und der Fadenspannung bestimmt werden, und . Schwankungen beim Wechsel hauptsächlich durch den nachgebenden _Tänzer gedämpft werden. Während der Anlegephase lassen sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Geschwindigkeitssprünge vermeiden, der Faden wird mit geringer Drehzahl gegriffen und um die Spule geführt.

[0009] Bei bekannten Systemen ist die Zeit für das Aufbringen der einzelnen Windungen nicht beeinflußbar. Bei einer Liefergeschwindigkeit von 400 m/min und einem Wickeldurchmesser von 100'mm beträgt die Zeit für das Aufbringen der ersten Windung bisher rund 0,05 Sekunden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese Zeit frei wählbar. Es haben sich je nach Empfindlichkeit des Wickelguts Zeiten von O,5 bis 3 Sekunden bewährt. Dadurch wird die Bruchgefahr erheblich gesenkt.

[0010] Da der Faden nicht über Reibungskräfte mitgenommen wird, entfallen Probleme bei der Ausbildung und Abnutzung der Flanschoberfläche. Ebenso ist ein Abfallen einzelner Windungen über den Flansch nicht möglich.

[0011] Bei dünnen Drähten kann die Schneidevorrichtung entfallen, da in dem Fadenstück, das die alte mit der neuen Spule verbindet, eine ausreichende Reißkraft erzeugt werden kann. Bei dicken Drähten (ab ca. 0,3 mm Durchmesser bei Polyamid) reicht diese Kraft nicht mehr aus, es muß geschnitten werden.

[0012] Eine erfindungsgemäße Spulenanwickelvorrichtung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Fadenlauf bei einer Spulenwechseleinheit vor dem Wechseln auf die neue Spule;

Fig. 2 Fadenlauf auf der neu zu bewickelnden Spule beim Aufbringen der ersten Windung;

Fig. 3 Fadenlauf auf der zu bewickelnden Spule zu Beginn der zweiten Lage.

[0013] Zum Zeitpunkt des Spulenwechsels sind die volle Spule 1 und die neu zu bewickelnde Spule 2 achsparallel nebeneinander angeordnet. Sie sind separat angetrieben und drehen sich in gleicher Richtung. Die Fadenführung der Changiervorrichtung ist nur durch die Changieröse 3 angedeutet. Bei einem Spulenwechsel soll die Changieröse am Ende des Changierweges sein. Da der Spulenwechsel recht schnell abläuft, braucht in der Regel die Changiervorrichtung nicht abgestellt zu werden. Der Faden 4 steht durch das Aufwickeln auf der Spule 1 unter Zugspannung. Beim Wechseln wird die Zugspannung konstant gehalten, was durch eine entsprechende Regelung des Antriebs der Spule 1 erfolgt. Beim ersten Anwickeln einer Spule kann selbstverständlich die Fadenspannung auch von einer Saugpistole oder einer anderen geregelten Spule aufgebracht werden.

[0014] Die Rotationsgeschwindigkeit der neu zu bewickelnden Spule 2 wird so eingestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit auf dem Wickeldurchmesser mit der Liefergeschwindigkeit näherungsweise übereinstimmt. Eine (nicht gezeichnete) Transportvorrichtung transportiert den Faden von der Changieröse 3 zu einem Umlenkhaken 5. Der Umlenkhaken 5 befindet sich auf der Achse der zu bewickelnden Spule 2, und zwar auf der Seite des Spulenflansches 6, von dem die Changieröse 3 gerade am weitesten entfernt ist. Die Changieröse 3 und der Umlenkhaken 5 sind so angeordnet, daß der Fadenlauf 7, der ursprünglich von der Changieröse direkt zur Spule 1 führt, jetzt von der Changieröse über den Umlenkhaken 5 zur Spule 1 führt , nicht durch den Flansch 6 der neu zu bewickelnden Spule gestört wird. Der Fadenlauf 8 über den Umlenkhaken 5 ist strichliert eingezeichnet.

[0015] Außerhalb der Spule zwischen Flansch 6 und Umlenkhaken 5 ist konzentrisch zur Spulenachse eine Greifeinrichtung 9 vorhanden. Die Anfangsdrehzahl des Greifers ist der Belastungsfähigkeit des Wickelgutes angepaßt, da der Faden durch die zusätzliche Auslenkung einer erhöhten Beanspruchung standhalten muß. Nach dem Aufbringen der ersten Windung fällt diese zusätzliche Belastung jedoch fort, weil der Auslenkwinkel am Greifer dann konstant bleibt. Zum Beschleunigen des Wechselvorganges kann nun die Greiferdrehzahl erhöht werden, ohne das Wickelgut wesentlich stärker zu beanspruchen, als beim normalen Wickelvorgang. Die Spitze des Greifers ist so ausgebildet, daß er den von der Changieröse 3 zum Umlenkhaken 5 laufenden Faden greifen und um die Spule 2 herumführen kann. Der Greifer 9 berührt den Flansch 6 nicht. Pro Greiferumdrehung wird eine zusätzliche Windung auf die Spule 2 gebracht. Ist die Changierung gestoppt oder bewegt sich die Changierung noch vom Greifer weg ist sichergestellt, daß sich die Windungen auf der Spule 2 nicht überkreuzen. Da Faden- und Spulenumfangsgeschwindigkeit einander angepaßt sind, wirkt die Spule 2 nur als Umlenkrolle. Was in der Zeiteinheit auf die Spule 2 aufläuft, läuft am anderen Ende wieder ab und wird von der vollen Spule 1 weiterhin aufgewickelt. Die Spule 2 selbst übt noch keine Zugkraft auf den Faden aus. Wenn mehrere Windungen auf der Spule 2 aufgebracht sind, wird auf dieser Spule eine zweite Lage aufgebaut, d.h. der auflaufende Faden kreuzt die bereits aufgelegten Windungen. Das wird dadurch'erreicht, daß die Changieröse 3 auf den Flansch 6 zubewegt wird.

[0016] Wegen der entstehenden Klemmwirkung übt die Spule 2 nun von sich aus eine Zugkraft auf den Faden 4 aus. Zum Auftreten der Klemmwirkung ist eine Fadenzugspannung unbedingt erforderlich.-Die Spule 2 wickelt nun bereits, da jedoch die untere erste Lage nicht ganz überwickelt ist, laufen zunächst die noch nicht geklemmten Windungen weiterhin von der Spule 2 ab. Sobald die letzte (ablaufende) Windung der ersten Lage von den Windungen der zweiten Lage gekreuzt ist, bildet sich eine Kraft entgegen der Laufrichtung auf den ablaufenden Faden aus. Bei kleinen Titern führt das in der Regel zum Trennen des Fadens von der vollen Spule und eine gesonderte Schneidevorrichtung ist entbehrlich. Bei großen Titern muß dagegen vor Erreichen der letzten ablaufenden Windung geschnitten werden. Soll am stehenden statt am laufenden Faden 8 geschnitten werden, muß die Drehzal des Greifers veränderlich sein. In diesem Fall wird die Drehzahl des Greifers schnell bis zur Spulendrehzahl der neuen Spule gesteigert. Die Drehzahl der vollen Spule nimmt dabei vom Faden abgebremst im umgekehrten Verhältnis zur Greiferdrehzahl bis zum Stillstand ab. Bei gleicher Drehzahl der neuen Spule und des Greifers wird jede Windung, die von der Spule 2 abläuft, vom Greifer direkt wieder aufgelegt. Dadurch ist der Faden zwischen Greifer und voller Spule in Ruhe und kann geschnitten werden. Allerdings muß auch hier der Schnitt vor Überlaufen der letzten ablaufenden Windung erfolgen, da sonst der Faden entweder reißt, das System abgebremst oder entgegen der vorherigen Laufrichtung des ablaufenden Fadens auf die neue Spule gewickelt wird.

[0017] In Fig. 2 ist in einer anderen perspektivischen Darstellung der Fadenlauf und die neu zu bewickelnde Spule 2 bei einer Umschlingung dargestellt. Die Bahn der Spitze des Greifers 9 ist strichliert eingezeichnet. Die Bezugszeichen sind die gleichen wie in Fig. 1.

[0018] In Fig. 3 ist die erste Lage mit 4 Windungen auf der Spule 2 aufgebaut, und durch Überkreuzen wird mit dem Aufbau der zweiten Lage begonnen. Die Öse der Changiervorrichtung wird dabei auf den Flansch 6 zubewegt. Der dadurch entstehende Fadenzulauf 11 ist in Fig. 3 strichliert eingezeichnet. Zum Gelingen des automatischen Anwickelns nach Fig. 2 und 3 ist wesentlich, daß am Faden 8 eine hinreichend gro0ße Fadenzugkraft anliegt.

Ansprüche

1) Verfahren zum automatischen Aufwickeln eines unter Zugspannung stehenden Fadens auf einer Spule oder Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß der weiter unter Zugspannung stehende Faden von einem Greifer mehrere Male um die zu bewickelnde Spule ohne überdeckungen gelegt wird, dann die Changierung so geändert wird, daß eine zweite Lage über die erste Lage gewickelt wird, wodurch die Spule selbst eine Fadenspannung erzeugt und der von der neu zu bewickelnden Spule bisher weiter abgezogene Faden gekappt wird.

2).Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Mehrstellen-Aufspuleinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die neu zu bewickelnde Spule achsparallel neben die volle Spule gefahren wird und während des Aufbaus der ersten Lage auf der neuen Spule der Faden weiter auf die volle Spule gewickelt wird.

3) Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln eines unter Zugspannung stehenden Fadens auf einer Spule oder Hülse nach dem Verfahren 1, wobei der Faden von einer Changieröse geführt wird, die über die Spulenbreite achsparallel beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlenkhaken (5) vorhanden ist, der sich auf der Achse der zu bewickelnden Spule (2) soweit außerhalb befindet, daß der Faden (8), der von der Changieröse (3) zum Umlenkhaken (5), auch in der Stellung, wo die Changieröse (3) am weitesten von dem Umlenkhaken (5) entfernt ist, nicht den Spulenflansch (6) berührt, daß eine Vorrichtung vorhanden ist, die den Faden von der Changieröse(3)in den Umlenkhaken (5) transportiert, daß ein außerhalb des Flansches (6), der zwischen Changieröse (3) und Umlenkhaken (5) liegt, umlaufender Greifer (9) vorhanden ist, dessen Rotationsgeschwindigkeit einstellbar ist, wobei der Greifer (9) den von der Changieröse (3) zum Umlenkhaken (5) laufenden Faden (8) aufnehmen und mitführen kann und daß eine Fadentrennvorrichtung für den von der zu bewickelnden Spule (2) abgezogenen Faden sowie entsprechende Steuereinrichtungen vorhanden sind.

Zeichnung