AUFSPULMASCHINE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine gattungsgemäße Aufspulmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Aufspulmaschine ist aus der Offenlegungsschrift DE 103 03 641 A1 bekannt. Aufspulmaschinen dienen dazu, mehrere kontinuierlich zulaufende Fäden zu Spulen aufzuwickeln. Dazu werden die Fäden zunächst von einer Changiereinrichtung quer zur Fadenlaufrichtung changiert. Dazu weist die Changiereinrichtung eine der Zahl der zulaufenden Fäden entsprechende Anzahl von Fadenführem auf, die die Fäden in Changierrichtung changieren. Anschließend werden die Fäden über eine rotierende Andrückwalze geführt. Die Andrückwalze legt die Fäden jeweils auf die aufzuwickelnden ebenfalls rotierenden Spulen auf. Dabei sind mehrere Spulen fluchtend hintereinander auf einer gemeinsamen Spulspindel angeordnet. Dadurch ist es möglich, mehrere Fäden gleichzeitig aufzuwickeln.

[0003] Mit zunehmendem Spulendurchmesser muss der Abstand zwischen der Spulspindel und der Andrückwalze kontinuierlich vergrößert werden. Dies erfolgt dadurch, dass die Spulspindel auf einem Drehteller angeordnet ist, dessen Drehachse parallel zur Drehachse der Spulspindel ist. Darüber hinaus stellt der Drehteller eine zweite Spulspindel zur Verfügung, die bei vollen Spulen mit leeren Spulenhülsen bestückt und durch eine Drehung des Revolvers gegen die Spulspindel mit den vollen Spulen ausgewechselt wird.

[0004] Um beim Aufspulen den Zuwachs der Spulen zu erkennen, ist die Andrückwalze auf einem Halter montiert, der in Spulenzuwachsrichtung beweglich ausgeführt ist. Dabei wird durch eine Regeleinrichtung die Drehung des Revolvers so angesteuert, dass eine Ausweichbewegung des Halters durch die Revolverdrehung kompensiert wird.

[0005] In der Offenlegungsschrift DE 103 03 641 A1 ist hierzu der Halter in Form einer Schwinge drehbar mit dem Gehäuse der Aufspulmaschine verbunden. Die schwingenförmigen Halter sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. Allen bekannten Lösungen ist gemein, dass der Schwingenhebel in Fadenlaufrichtung gesehen schräg nach unten verläuft. Dieser Ausführungsform liegt die Zielsetzung zugrunde, über einen weiten Durchmesserbereich der Spule und damit über einen weiten Drehwinkelbereich des Rotors einen Anpresswinkel der Andrückwalze gegenüber der Spule zu erreichen, der möglichst orthogonal zur Berührtangente ist. Dies hat jedoch zur Folge, dass bereits geringe Ausweichbewegungen der Schwinge den Faden quer zur Fadenlaufrichtung und zur Changierrichtung auslenken. Es wurde erkannt, dass diese Auslenkbewegung zu veränderlichen und somit zu ungünstigen Reibungs- und Führungsverhältnissen in den von der Changiereinrichtung geführten Changierfadenführern führt; im Extremfall auch zu einem Herausspringen des Fadens aus dem Changierfadenführer.

[0006] Ferner ist aus der DE 39 09 106 A1 eine Aufspulmaschine mit einem Spulenrevolver bekannt, auf dem zwei Spulspindeln gelagert sind. Weiterhin sind aus dieser Druckschrift Kontaktwalzen bekannt, welche auf den Spulspindeln befindliche Spulen berühren und dabei an einer beweglichen Schwinge befestigt sind.

[0007] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulmaschine der vorgenannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine Auslenkbewegung der Andrückwalze möglich ist, ohne dabei eine Änderung der Fadenführungsrichtung im Changierfadenführer zu bewirken.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aufspulmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst, bei der der Vektor der Ausweichbewegung der Andrückwalze aus ihrer mittleren Arbeitsstellung parallel oder nur unter einen kleinen Winkel zur Laufrichtung des Fadens, die er im Bereich zwischen der Changierung und der Andrückwalze aufweist, erfolgt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Fäden auch bei unterschiedlichen Stellungen der Andrückwalze unter den gleichen Ein- und Auslaufverhältnissen in die Changierfadenführer ein- und auslaufen.

[0009] Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, dass der Winkel, unter dem die Andrückwalze auf den Spulenumfang gedrückt wird, für die Qualität der Spule und des aufgespulten Fadens weniger entscheidend ist als der Ein- und Auslaufwinkel des Fadens in dem Fadenführer der Changierung. Diese Erkenntnis hat es letztendlich ermöglicht, die Geometrie nach den nunmehr geänderten Gesichtspunkten zu optimieren. Der Berührwinkel zwischen Spule und Andrückwalze bleibt als untergeordnetes Optimierungskriterium bestehen. Damit sind mit der erfindungsgemäßen Geometrie trotzdem Winkel, unter denen die Andrückwalze auf den Spulenumfang gedrückt wird, möglich, die sich im Verlauf des Aufspulens nur in einem kleinen Bereich ändern.

[0010] Aufgrund des flachen Verlaufes der Cosinusfunktion im Bereich von 0° sind erfindungsgemäße Ausführungsformen mit kleinen Einlaufwinkeln von bis zu 10° im Sinne der Erfindung.

[0011] Ist beispielsweise der Schwingenhebel nach dem Stand der Technik in seiner Mittelstellung um 30° gegenüber der Fadenlaufrichtung geneigt, so führt eine Ausweichbewegung der Andrückwalze dazu, dass der Faden um 13% der Ausweichbewegung ausgelenkt wird. Eine Ausweichbewegung der Andrückwalze führt bereits bei 10° Einlaufwinkel nur noch zu 1,5% Auslenkung. Dies stellt gegenüber den oben genannten 13% Auslenkung eine beträchtliche Verbesserung dar. Kleinere Einlaufwinkel unter 5° oder besser unter 2° treffen mit einer Auslenkung nahe 0% den Erfindungsgedanken besser und werden daher präferiert.

[0012] Durch Variation der Aufspulmaschinengeometrie, insbesondere des Abstandes zwischen Drehteller und Schwinge, lässt sich erreichen, dass die Berührtangente zwischen Andrückwalze und Spule im Laufe des Aufspulvorganges nur um einen geringen Betrag von der Waagerechten abweicht. Dies sind plus oder minus 20°, in einer bevorzugten Ausführungsvariante plus oder minus 10°.

[0013] Gemäß der Erfindung wird die Andrückwalze in einer Schwinge geführt, deren Drehpunkt in der Höhe des Auflaufpunktes des Fadens auf die Andrückwalze und damit der Drehachse der Andrückwalze angeordnet ist. Kleine Änderungen des Auslenkwinkels der Schwinge führen zu vernachlässigbar kleinen Auslenkungen des Fadenlaufes quer zur Changierung, da der Kreisbogen der Schwingenbewegung im Vergleich zum Betrag der Ausweichbewegung sehr groß ist, so dass die Bewegungsbahn der Ausweichbewegung in guter Näherung als geradlinige Bewegung betrachtet werden kann. Die Anordnung des Drehpunktes der Schwinge in Höhe des Auflaufpunktes des Fadens auf die Andrückwalze wird durch den Stand der Technik nicht nahegelegt, da nach dem Stand der Technik die Changierung an einem auskragenden Träger direkt am Gehäuse befestigt ist. Somit ist es für einen mit der Konstruktion einer Aufspulmaschine betrauten Fachmann nahe liegend, die Schwinge mit dem auskragenden und oberhalb der Spule angeordneten Träger der Changierung beziehungsweise mit einem zweiten eigenen Träger über der Andrückwalze zu verbinden. Dadurch ergibt sich nach dem Stand der Technik in logischer Folge, dass der Schwingenhebel in Fadenlaufrichtung gesehen schräg nach unten verläuft.

[0014] Der Hebelarm der erfindungsgemäßen Schwinge wird durch die Verbindungslinie zwischen dem Drehpunkt der Andrückwalze und dem Drehpunkt der Schwinge definiert. Der Bewegungsvektor der Ausweichbewegung der Andrückwalze ist senkrecht zum Hebelarm. Da nun die Fadenlaufebene annähernd parallel zur Ausweichbewegung der Andrückwalze ist, folgt daraus, dass der Auflaufpunkt des Fadens auf die Andrückwalze sich in etwa auf der oben beschriebenen Linie des Hebelarms befindet. Daraus folgt, dass die erfindungsgemäße Anforderung, dass der Winkel α nahe 0° sein soll, durch eine Anordnung erfüllt wird, bei der die Drehachse der Schwinge und die Drehachse der Andrückwalze in Fadenlaufrichtung gesehen etwa in gleicher Höhe angeordnet sind. Dies heißt, dass bei einem senkrechten Fadenlauf die Drehachsen horizontal in einer Ebene angeordnet sind. Es ergibt sich aus den geometrischen Zusammenhängen, dass eine Schwinge mit einem möglichst langen Hebalarm zu einer Ausweichbewegung mit geringer Änderung des Einlaufwinkels führt und damit zu bevorzugen ist, um den erfindungsgemäßen Bereich des Einlaufwinkels nicht zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

[0015] Es stellen dar:

Fig. 1

die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschine,

Fig. 2

zur Erläuterung des Umfeldes der Erfindung die Vorderansicht einer alternativen nicht zur Erfindung gehörigen Ausführungsform einer Aufspulmaschine.

[0016] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Aufspulmaschine in der Vorderansicht dargestellt. Von einer hier nicht dargestellten oberhalb der Aufspulmaschine angeordneten Fadenerzeugungsanlage wird eine Fadenschar 1, die in dieser Ansicht als ein Faden 1 dargestellt ist, kontinuierlich zugeführt. Wenn in dieser Beschreibung von einem Faden 1 gesprochen wird, so gilt dies sinngemäß auch für mehrere, in der Zeichnungsebene hintereinander angeordnete Fäden 1. Der zulaufende Faden 1 wird zunächst von einem Changierfadenführer 4.2, der von einer Changiereinrichtung 4.1 in Richtung der Zeichenebene hin und her changiert wird, geführt. Die Changiereinrichtung 4.1 ist mit einem Changiergehäuse 3 verbunden, das auskragend an dem Gehäuse 2 der Aufspulmaschine montiert ist. Anschließend wird der changierte Faden über eine Andrückwalze 5 geführt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Andrückwalze 5 entspricht der Fadengeschwindigkeit. Die Oberfläche der Andrückwalze 5 ist so beschaffen, dass der Faden auf die Andrückwalze 5 ohne abzurutschen aufgelegt wird und nach etwa einer viertel Umdrehung auf die Spule 6 aufgelegt wird. Die Spule 6 ist auf einer rotierenden Spulspindel 7.1 aufgespannt. Durch den zulaufenden Faden 1 wächst die Spule 6 in ihrem Durchmesser an. Dieser Durchmesserzuwachs wird nun wie nachfolgend beschrieben ausgeglichen.

[0017] Die Andrückwalze 5 ist mittels einer Schwinge 10 an einem auskragenden, mit dem Gehäuse 2 verbundenen Träger 9 drehbar befestigt. Um eine möglichst gute Annäherung an eine geradlinige Ausweichbewegung der Schwinge zu erreichen, ist die Schwingenlänge möglichst groß gewählt. Ein zuwachsender Durchmesser der Spule 6 führt zunächst zu einem Ausweichen der Andrückwalze 5. Es werden jedoch bereits geringe Ausweichbewegung der Andrückwalzen 5 durch einen Sensor 11 erkannt und einem Steuergerät 18 zugeführt. Dieses Steuergerät 18 steuert den Drehteller 8 an, der die Spulspindel 7.1 in der dargestellten Drehrichtung weiter dreht. Dadurch kann die Andrückwalze 5 wieder in ihre Ausgangslage geführt werden. Das Steuergerät 18 wird so betrieben, dass die Abweichungen der Andrückwalze 5 von ihrer Ausgangslage möglichst gering sind. Diese Anforderung ergibt sich aus der Notwendigkeit, den Abstand zwischen dem Changierfadenführer 4.2 und dem Auflaufpunktes Fadens 1 auf die Andrückwalze 5 möglichst konstant zu halten.

[0018] Der Drehteller 8 wird während des weiteren Aufspulvorganges allmählich durch die Steuerrichtung 18 so lange weiter gedreht, bis der Enddurchmesser der Spule 6 erreicht ist. Daraufhin wird der Drehteller 8 bis zur Vollendung einer halben Umdrehung weiter gedreht, so dass der zulaufende Faden 1 über eine auf die Wechselspulspindel 7.2 aufgespannte Hülse geführt, von in dieser mitgenommen und aufgespult wird. Die volle Spule auf der sich nun unten befindlichen Spulspindel 7.1 kann nun abgenommen und durch eine Leerhülse ersetzt werden. Abweichend von der in Figur 1 dargestellten Richtung kann der Drehteller 8 prinzipiell auch in entgegengesetzter Richtung weitergedreht und gewechselt werden.

[0019] Die Drehachse 12 der Schwinge 10 und die Achse der Andrückwalze 5 sind hier in Fadenlaufrichtung gesehen in annähernd gleicher Höhe angeordnet. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse folgt daraus, dass auch der Auflaufpunkt des Fadens 1 auf die Andrückwalze 5 in gleicher Höhe ist. Dies hat zur Folge, dass bei einer oben beschriebenen Bewegung der Andrückwalze der Faden, der über die Andrückwalze geführt wird, nur um einen sehr kleinen Betrag quer zu seiner Laufrichtung ausgelenkt wird. Die Bewegungsrichtung der Andrückwalze 5 im Bereich des Auflaufpunktes des Fadens 1 auf die Andrückwalze 5 ist durch den Vektor 13.1 dargestellt, wobei der Vektor 13.1 senkrecht zu der Verbindungslinie zwischen der Drehachse 12 der Schwinge 10 und der Achse der Andrückwalze 5 ist. Der Winkel α zwischen der Parallelen 13.2 zum Vektor 13.1 und dem Faden 1 ist sehr klein, bevorzugt 0° (aus zeichnerischen Gründen ist α hier etwas größer als im erfindungsgemäß bevorzugten Bereich dargestellt). Dadurch wird der Faden bei einer Bewegung der Schwinge 10 nicht oder nur sehr gering seitlich ausgelenkt. Wäre der Betrag des Winkels α deutlich größer, beispielsweise wie aus dem Stand der Technik bekannt 30 Grad, so würden schon geringe Bewegungen der Schwinge 10 zu einer seitlichen Auslenkung des Fadens 1 führen. Dabei würden sich die Bedingungen, unter denen der Faden 1 durch den Changierfadenführer 4.2 geführt wird, verändern.

[0020] In Figur 2 ist eine alternative, nicht zur Erfindung gehörige Ausführungsform einer Aufspulmaschine dargestellt. Die Beschreibung zu Figur 2 beschränkt sich nur auf die Elemente, die von der Figur 1 abweichen.

[0021] In dieser alternativen Ausführungsform ist die Andrückwalze 5 an einem Schlitten 15, der in vertikaler Richtung bewegbar an einem Träger 14 angebracht ist, drehbar befestigt. Auch hier erfasst ein Sensor 16 die Abweichung des Schlittens 15 von seiner mittleren Positionen. Die Schlittenbewegungsachse 17.1 zeigt die Bewegungsrichtung des Schlittens 15. die Parallele 17.2 zur Schlittenbewegungsachse 17.1 verläuft durch in den Auflaufpunktes des Fadens 1 auf die Andrückwalzen 5 und schließt den Winkel α mit dem zulaufenden Faden 1 ein. Auch hier ist der Winkel α sehr klein, bevorzugt um 0°, um ein seitliches Auswandern des Fadens bei einer Bewegung des Schlittens 15 zu minimieren.

Bezugszeichenliste

[0022] 

1

Faden

2

Gehäuse

3

Changiergehäuse

4.1

Changiereinrichtung

4.2

Changierfadenführer

5

Andrückwalze

6

Spule

7.1

Spulspindel

7.2

Wechselspulspindel

8

Drehteller

9

Träger

10

Schwinge

11

Sensor

12

Drehpunkt

13.1

Vektor

13.2

Parallele

14

Träger

15

Schlitten

16

Sensor

17.1

Vektor der Schlittenbewegungsachse

17.2

Parallele

18

Steuereinrichtung

19

Berührtangente

α.

Winkel

Ansprüche

1. Aufspulmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln mehrerer Fäden (1) zu Spulen (6), mit einem drehbar gelagerten Drehteller (8), mit zumindest einer am Drehteller (8) auskragend drehbar gelagerten Spulspindel (7.1) zur Aufnahme der Spulen (6), mit einer ortsfest mit dem Gehäuse (2) der Aufspulmaschine verbundenen Changiereinrichtung (4.1) zum Changieren der aufzuspulenden Fäden (1) in Spulenachsrichtung, und mit einer Andrückwalze (5) zum Auflegen der changierten Fäden (1) auf die Spulen (6), wobei der changierende Faden (1) zwischen Changiereinrichtung (4.1) und der Auflauflinie auf die Andrückwalze (5) eine Fadenlaufebene aufspannt, wobei zwecks Kompensation des Spulendurchmesserzuwachses der Achsabstand zwischen der Spulspindel und der Andrückwalze durch Drehen des Drehtellers (8) veränderbar ist, und wobei die Andrückwalze (5) drehbar in einer Aufnahme (10, 15) gelagert ist, die relativ zur Spulspindelachse bewegbar gelagert ist, so dass die Andrückwalze (5) aus einer mittleren Arbeitsposition heraus bei zunehmendem Spulendurchmesser eine Ausweichbewegung in Richtung ihres Vektors (13.1, 17.1) durchführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Vektor (13.1, 17.1) der Ausweichbewegung der Andrückwalze (5) aus ihrer mittleren Arbeitsposition und die Drehachse der Andrückwalze (5) eine Ausweichebene aufspannen, dass sich Ausweichebene und Fadenlaufebene unter einem Winkel α schneiden, und dass der Winkel α einen Wert unter 10° aufweist, wobei die Aufnahme eine Schwinge (10) ist, und die Drehachse der Schwinge (10) und Drehachse der Andrückwalze (5) in Fadenlaufrichtung gesehen etwa in gleicher Höhe angeordnet sind.

2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α einen Wert unter 5° aufweist.

3. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α einen Wert unter 2° aufweist.

4. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Andrückwalze und Spule eine Berührtangente aufweisen und dass die Berührtangente im Verlauf des Aufspulens um maximal 20° von der Waagerechten abweicht.

5. Aufspulmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührtangente im Verlauf des Aufspulens um maximal 10° von der Waagerechten abweicht.

Claims

1. Winding machine for winding continuously a plurality of threads (1) to spools (6), with a rotatably mounted rotating plate (8), with at least one spool spindle (7.1), which is supported rotatably in a projecting manner on the rotating plate (8) for receiving the spools (6), with a traversing device (4.1), which is connected in a stationary manner to the housing (2) of the winding machine for traversing the threads (1) to be spooled in the direction of the spool axis, and with a press roll (5) for applying the traversed threads (1) onto the spools (6), wherein the traversing thread (1) forms a thread path plane between the traversing device (4.1) and the arriving line on the press roll (5), wherein in order to compensate the growing of the spool diameter, the axis spacing between the spool spindle and the press roll can be changed by turning the rotating plate (8) and wherein the press roll (5) is mounted rotatably in a receiving means (10, 15), which is mounted movably relative to the axis of the spool spindle, so that the press roll (5) can perform an evasive movement in direction of its vector (13.1, 17.1), from a centre working position, while the diameter of the spool is growing, characterized in that the vector (13.1, 17.1) of the evasive movement of the press roll (5) can, departing from its central working position and the rotational axis of the press roll (5), form an evasive plane, in that the evasive plane and the thread path plane intersect at an angle α and in that the angle α has a value below 10°, wherein the receiving means is a swinging lever (10), and seen in the direction of the thread path, the rotational axis of the swinging lever (10) and the rotational axis of the press roll (5) are disposed approximately at the same height.

2. Winding machine according to claim 1, characterized in that the angle α has a value below 5°.

3. Winding machine according to claim 1, characterized in that the angle α has a value below 2°.

4. Winding machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the press roll and the spool have a contact tangent and that during the winding the contact tangent differs about maximally 20° from the horizontal.

5. Winding machine according to claim 4, characterized in that during the winding the contact tangent differs about maximally 10° from the horizontal.

Revendications

1. Machine à bobiner pour l'enroulement continu d'une pluralité de fils (1) en bobines (6), avec un plateau circulaire monté de façon rotative (8), avec au moins une broche de bobinage (7.1) supportée de manière rotative en projection sur le plateau circulaire (8) pour recevoir les bobines (6), avec un dispositif d'ensouplage croisé (4.1) relié de manière stationnaire au boîtier (2) de la machine à bobiner, pour mener en va-et-vient dans le sens de l'axe de la bobine les fils (1) à bobiner, et avec un cylindre presseur (5) pour déposer les fils (1), ayant subi le de va-et-vient sur les bobines (6), le fil changeant (1) formant entre le dispositif d'ensouplage croisé (4.1) et la ligne d'arrivée sur le cylindre presseur (5) un plan de trajet du fil, où, dans le but de compenser la croissance du diamètre de la bobine, la distance entre les axes quant à la broche de bobinage et le cylindre presseur pouvant être modifiée grâce à la rotation du plateau circulaire (8), et le cylindre presseur (5) étant supporté de façon rotative dans un logement (10, 15) qui est supporté de manière mobile relativement à l'axe de la broche de bobinage, de sorte que le cylindre presseur (5) peut, à partir d'une position centrale de travail, le diamètre de la bobine étant en croissance, effectuer un mouvement d'évitement en direction de son vecteur (13.1, 17.1), caractérisée en ce que le vecteur (13.1, 17.1) du mouvement d'évitement du cylindre presseur (5) de sa position de travail centrale et l'axe de rotation du cylindre presseur (5) forment un plan d'évitement, en ce que le plan d'évitement et le plan de trajet du fil se croisent suivant un angle α, et en ce que l'angle α a une valeur inférieure à 10°, le logement étant un bras oscillant (10) et, vu dans le sens de trajet du fil, l'axe de rotation du bras oscillant (10) et l'axe de rotation du cylindre presseur (5) étant agencés approximativement à la même hauteur.

2. Machine à bobiner selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle α a une valeur inférieure à 5°.

3. Machine à bobiner selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle α a une valeur inférieure à 2°.

4. Machine à bobiner selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le cylindre presseur (5) et la bobine ont une tangente de contact et en ce que durant le bobinage la tangente de contact ne dévie que maximalement 20° de l'horizontale.

5. Machine à bobiner selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tangente de contact ne dévie maximalement que 10° de l'horizontale.

Zeichnung