[0001] Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Derartige Spulvorrichtungen sind von Textilmaschinen beispielsweise im Zusammenhang
mit der Herstellung von Kreuzspulen in den Wicklungsarten "Präzisionswicklung" beziehungsweise
"Stufen-Präzisionswicklung" bekannt.
[0003] Die nachveröffentlichte DE 199 08 093.3 beschreibt beispielsweise eine Spulvorrichtung,
bei der eine in einem Spulenrahmen gehalterte Kreuzspule durch einen in den Spulenrahmen
integrierten Antriebsmotor direkt angetrieben wird. Die Kreuzspule liegt dabei auf
einer sogenannten Andrückrolle, die selbst nicht angetrieben wird.
Die Changierung des aufzuwickelnden Fadens erfolgt mittels eines fingerartigen Fadenführers,
der von einem separaten Antrieb beaufschlagt wird.
Über eine entsprechende Steuereinrichtung können die beiden Antriebe dabei so angesteuert
werden, daß sich stets ein definiert vorwählbares Windungsverhältnis einstellt.
[0004] Da eine Kreuzspule im Laufe einer Spulenreise öfter zum Stillstand gebracht werden
muß, beispielsweise beim Auslaufen eines Vorlagekopses, bei einem Fadenbruch oder
nach einem kontrollierten Fadenreinigerschnitt, verfügt die bekannte Spulvorrichtung
außerdem über eine in den Spulenantrieb integrierte, pneumatisch beaufschlagbare Bremseinrichtung.
Diese bekannte Bremseinrichtung besteht aus einem am Statorgehäuse drehfest angeordneten
Bremsbelag, an den eine als Bremsscheibe ausgebildete Anlagefläche eines Hülsenaufnahmetellers
pneumatisch anpreßbar ist. Das dabei entstehende Bremsmoment bringt die Kreuzspule
in kurzer Zeit zum Stillstand.
[0005] Die bekannte Spulvorrichtung weist allerdings eine Reihe von Nachteilen auf. Das
heißt, sowohl die rotierende Bremsscheibe als auch der stationäre Bremsbelag unterliegen
einem erheblichen Verschleiß und sind daher relativ wartungsintensiv.
Außerdem kann der anfallende Bremsstaub leicht in die axiale Gleitführung des Spulenantriebs
sowie in die Lager des Elektromotors geraten und zu einem Ausfall dieser Bauteile
führen.
[0006] Des weiteren sind, beispielsweise durch die DE 198 36 701 A1 Spulvorrichtungen bekannt,
bei denen eine die Kreuzspule antreibende und gleichzeitig den Faden traversierende
Nuttrommel nach dem Abheben der Kreuzspule elektrisch in den Stillstand gebremst wird.
[0007] Zu diesem Zweck wird der Antriebsmotor der Nuttrommel mit einem Bremsstrom beaufschlagt,
der meistens ein Vielfaches des Nennstromes des Antriebsmotors beträgt.
[0008] Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannten Spulvorrichtungen zu verbessern.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spulvorrichtung gelöst, wie sie im
Anspruch 1 beschrieben ist.
[0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0011] Die erfindungsgemäße Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil, daß die der Spulvorrichtung
zugeordnete Bremseinrichtung einerseits nahezu verschleißfrei arbeitet und andererseits
die Kreuzspule in kürzester Zeit zuverlässig in den Stillstand abbremst.
Die an der Gleitbuchse, die die Antriebseinrichtung aufnimmt, angreifenden Federelemente
stellen dabei sicher, daß die zwischen den Hülsenaufnahmetellern kraftschlüssig gehalterte
Spulenhülse sowohl während der Beschleunigung als auch beim Abbremsen weitestgehend
schlupffrei gehalten wird. Gleichzeitig gewährleistet die erfindungsgemäße Ausbildung
jedoch auch, daß der Spulenrahmen bei Bedarf jederzeit problemlos geöffnet werden
kann.
Das heißt, die Gleitbuchse und damit die mit einem der Hülsenaufnahmeteller verbundene
Antriebseinrichtung ist pneumatisch derart beaufschlagbar, daß die Gleitbuchse gegen
die Stellkraft eines Federelementes in das Lagergehäuse einfahrbar ist. Der betreffende
Hülsenaufnahmeteller wird dabei nach außen verlagert, so daß die Spulenhülse der Kreuzspule
und damit die Kreuzspule zuverlässig freigegeben wird.
[0012] Zum Abbremsen der Kreuzspule wird die Antriebseinrichtung durch entsprechende Ansteuerung
einer Endstufe zunächst mit einem Bremsstrom beaufschlagt, der ein Moment erzeugt,
das entgegen der Drehrichtung der Kreuzspule gerichtet ist und bei Bedarf ein Mehrfaches
des Nennstromes betragen kann.
Das dabei in der Antriebseinrichtung erzeugte Bremsmoment sorgt dafür, daß auch großvolumige
Kreuzspulen in kürzester Zeit zuverlässig in den Stillstand gebremst werden.
[0013] Wie im Anspruch 2 dargelegt, ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, daß die
Antriebseinrichtung als elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ausgebildet ist,
dessen Rotor direkt mit einem der Hülsenaufnahmeteller verbunden ist. Eine solchermaßen
ausgebildete Antriebseinrichtung stellt einen kompakten leistungsstarken Antrieb dar,
der sich auch durch ein gutes Preis/Leistungsverhältnis auszeichnet.
[0014] Wie im Anspruch 3 dargelegt, wird die Gleitbuchse, die die Antriebseinrichtung aufnimmt,
wenigstens durch ein Federelement beaufschlagt, dessen Federkraft parallel zur Rotationsachse
der Antriebseinrichtung zur Spulenrahmenmitte gerichtet ist. Das heißt, das Federelement
sorgt dafür das eine zwischen den Hülsenaufnahmetellern angeordnete Kreuzspule sicher
geklemmt wird.
Gemäß Anspruch 4 ist dabei in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, daß die Federelemente
als Schraubenfedern ausgebildet sind und an der Gleitbuchse angreifen.
Die Schraubenfedern, vorzugsweise zwei, sind dabei in entsprechende Aufnahmebohrungen
der Gleitbuchse eingelassen und stützen sich an einer stationären Lagergehäusewandung
ab. Die verschiebbar gelagerte Gleitbuchse, in der die Antriebseinrichtung angeordnet
ist, wird, wie vorstehend bereits erwähnt, durch die Federelemente permanent in Richtung
der Spulenrahmenmitte beaufschlagt.
[0015] Das heißt, die Federelemente sorgen mit hoher Anpreßkraft dafür, daß eine zwischen
den Hülsenaufnahmetellern angeordnete Spulenhülse jederzeit sicher geklemmt ist. Die
Verteilung bzw. Anordnung der Federelemente ist dabei so gewählt, daß ein einseitiger
Kraftangriff und damit ein Verkanten der Gleitbuchse innerhalb des Lagergehäuses ausgeschlossen
ist.
[0016] In vorteilhafter Ausgestaltung ist, wie im Anspruch 5 beschrieben, außerdem vorgesehen,
daß zwischen der die Antriebseinrichtung aufnehmenden Gleitbuchse und dem Lagergehäuse
des Spulenrahmens ein Ringraum angeordnet ist, der definiert mit Druckluft beaufschlagbar
ist.
Das heißt, durch definierte Druckluftbeaufschlagung dieses Ringraumes kann die Gleitbuchse
gegen die Federkraft der an der Gleitbuchse angreifenden Federelemente so verschoben
werden, daß einer der Hülsenaufnahmeteller nach außen verlagert und dadurch eine bis
dahin zwischen den Hülsenaufnahmetellern gehaltene Hülse einer Kreuzspule freigegeben
wird.
[0017] Wie in den Ansprüchen 6 und 7 dargelegt, ist der Ringraum der Gleitbuchse über ein
Elektromagnetventil, das vorzugsweise als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, mit einer
Druckluftquelle der Textilmaschine verbunden. Durch den Einsatz eines solchen bewährten
Elektromagnetventiles wird auf einfache und sichere Weise ein definiertes Ansteuern
des betreffenden Spulenrahmens durch einen Spulstellenrechner ermöglicht.
Das heißt, die in einem Lagergehäuse des Spulenrahmens verschiebbar gelagerte Gleitbuchse
kann im Bedarfsfall jederzeit pneumatisch derart beaufschlagt werden, daß einer der
Hülsenaufnahmeteller im Sinne "Rahmen öffnen" betätigt wird.
[0018] Um den Spulenrahmen auch manuell öffnen zu können, weist das vorbeschriebene Wegeventil,
wie im Anspruch 7 angedeutet, außerdem eine Handbetätigung auf. Mit dieser Handbetätigung
ist es unabhängig vom Spulstellenrechner möglich, zum Beispiel zur Entnahme einer
Probespule, den Spulenrahmen manuell zu öffnen.
[0019] Schließlich ist am Spulenrahmen noch ein Widerlager vorgesehen, in das ein entsprechendes
Werkzeug einsetzbar ist. Das Widerlager ermöglicht notfalls eine rein manuelle Verlagerung
der federkraftbeaufschlagten Gleitbuchse, so daß ein Öffnen des Spulenrahmens selbst
dann möglich ist, wenn an der Textilmaschine die Druckluft fehlt oder wenn ein erheblicher
Druckluftabfall vorliegt (Anspr. 8).
[0020] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen
erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.
[0021] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,
- Fig. 2
- eine Vorderansicht auf die Spulvorrichtung der in Fig.1 angedeuteten Arbeitsstelle,
gemäß Pfeil Y der Fig.1,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf den Spulenrahmen der Spulvorrichtung, wobei der Spulenrahmen im
geschlossenen Zustand und die Antriebseinrichtung im Schnitt dargestellt sind,
- Fig. 4
- den Spulenrahmen gemäß Figur 3 im geöffneten Zustand.
[0022] In Figur 1 ist in Seitenansicht schematisch eine insgesamt mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnete
Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel ein Kreuzspulautomat,
dargestellt.
[0023] Derartige Kreuzspulautomaten weisen üblicherweise zwischen ihren (nicht dargestellten)
Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, im vorliegenden Fall Spulstellen
2, auf.
[0024] Auf diesen Spulstellen 2 werden, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, die
auf einer Ringspinnmaschine gefertigten Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen
11 umgespult.
Nach ihrer Fertigstellung werden die Kreuzspulen 11, zum Beispiel durch Verschwenken
des Spulenrahmens 18 um die Schwenkachse 19, auf eine maschinenlange Kreuzspulen-Transporteinrichtung
21 überführt und zu einer maschinenendseitig angeordneten (nicht dargestellten) Spulenverladestation
oder dergleichen transportiert.
[0025] Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen üblicherweise außerdem eine Logistikeinrichtung
in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf. Innerhalb dieser Logistikeinrichtung
laufen, auf Transporttellern 8 in vertikaler Ausrichtung festgelegt, Spinnkopse 9
beziehungsweise Leerhülsen 34 um.
Von dem bekannten Spulen- und Hülsentransportsystem 3 sind in Figur 1 lediglich die
Kopszuführstrecke 4, die reversierend antreibbare Speicherstrecke 5, eine der zu den
Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 6 sowie die Hülsenrückführstrecke 7
dargestellt.
[0026] Die angelieferten Spinnkopse 9 werden in der Abspulstellung 10, die sich im Bereich
der Quertransportstrecke 6 an den Spulstellen 2 befindet, zu großvolumigen Kreuzspulen
11 umgespult.
[0027] Des weiteren verfügt ein solcher Kreuzspulautomat 1 über eine Zentralsteuereinheit
37, die über einen Maschinenbus 40 mit den separaten Spulstellenrechnern 39 der einzelnen
Spulstellen 2 verbunden ist.
[0028] Die einzelnen Spulstellen 2 verfügen, wie bekannt und daher nur angedeutet, über
verschiedene Einrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Betrieb dieser Arbeitsstellen
ermöglichen.
[0029] In Figur 1 ist ein vom Spinnkops 9 zur Kreuzspule 11 laufender Faden mit der Bezugszahl
30, eine Saugdüse mit 12 sowie ein Greiferrohr mit 42 bezeichnet. Solche Spulstellen
2 verfügen außerdem über eine Spleißeinrichtung 13, eine Fadenspanneinrichtung 14,
einen Fadenreiniger 15, eine Paraffiniereinrichtung 16, eine Fadenschneideinrichtung
17, einen Fadenzugkraftsensor 20 sowie einen Unterfadensensor 22.
[0030] Die insgesamt mit der Bezugszahl 24 gekennzeichnete Spulvorrichtung weist unter anderem
einen Spulenrahmen 18 auf, der um eine Schwenkachse 19 beweglich gelagert ist. Der
Spulenrahmen 18 kann, zum Beispiel zur Fertigung von konischen Kreuzspulen, außerdem
um eine Achse 25 verschwenkt werden.
[0031] Während des Spulprozesses liegt die angetriebene Kreuzspule 11 mit ihrer Oberfläche
auf einer Andrückrolle 26 auf und nimmt diese antriebslose Andrückrolle 26 über Reibschluß
mit.
Der Antrieb der Kreuzspule erfolgt über eine drehzahlregelbare Antriebseinrichtung
27.
Diese vorzugsweise als elektronisch kommutierbarer Gleichstrommotor ausgebildete Antriebseinrichtung
27 ist, wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich, in ein Lagergehäuse 23 des Spulenrahmens
18 integriert.
[0032] Zur Changierung des Fadens 30 während des Spulprozesses ist eine Fadenchangiereinrichtung
28 vorgesehen. Eine solche in Figur 2 angedeutete Changiereinrichtung ist beispielsweise
in der DE 198 58 548 A1 ausführlich beschrieben.
[0033] Die Fadenchangiereinrichtung 28 besteht im wesentlichen aus einem fingerartig ausgebildeten
Fadenführer 29, der, durch einen elektromechanischen Antrieb 31 beaufschlagt, den
Faden 30, wie in Figur 2 angedeutet, zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule
11 traversiert. Der Faden 30 gleitet während seiner Verlegung durch den Fadenführer
29 auf einem Führungslineal 32.
[0034] Die Antriebseinrichtung 27 für die Kreuzspule 11, die in den Figuren 3 und 4 im Schnitt
dargestellt ist, ist, wie vorstehend bereits angedeutet, in einem Lagergehäuse 23
des Spulenrahmens 18 axial verschiebbar gelagert.
[0035] Das heißt, der Stator 33 der Antriebseinrichtung 27 ist in einer Gleitbuchse 35 festgelegt,
die innerhalb des Lagergehäuses 23 axial verschiebbar, durch eine Verdrehsicherung
36 aber drehfest justiert, geführt ist.
[0036] An der Gleitbuchse 35 greifen dabei Federelemente 43 an, die die Gleitbuchse 35 in
Richtung der Spulenrahmenmitte beaufschlagen.
Zwischen dem Lagergehäuse 23 und der Gleitbuchse 35 ist ein Ringraum 41 angeordnet,
der über eine Pneumatikleitung an ein Elektromagnetventil, vorzugsweise ein 3/2-Wegeventil
44, angeschlossen ist. Das 3/2-Wegeventil 44, das sowohl über einen Schaltmagnet 45
als auch über eine Handbetätigung 46 verfügt, ist über eine Pneumatikleitung 47 seinerseits
mit einer Druckluftquelle 48 verbunden.
[0037] Wie in den Figuren 3 und 4 angedeutet, sind die Wicklungen des Stators 33 der elektronisch
kommutierten Antriebseinrichtung 27 über Gleichstromleitungen 51, 52 an eine (nicht
dargestellte) Gleichstromquelle angeschlossen.
Mit dem Rotor 53, der in Lagern 54, 55 abgestützt ist, ist außerdem drehfest der Hülsenaufnahmeteller
38 verbunden, der, in Zusammenarbeit mit dem Hülsenaufnahmeteller 38` eine Hülse 57
der Kreuzspule 11 kraftschlüssig fixiert.
Funktion der Einrichtung:
[0038] Während des "normalen" Spulbetriebes wird die zwischen den Hülsenaufnahmetellern
38 und 38 ´ kraftschlüssig fixierte Kreuzspule 11 durch die Antriebseinrichtung 27
rotiert.
Das heißt, der mit dem Rotor 53 der Antriebseinrichtung 27 verbundene Hülsenaufnahmeteller
38 läuft in Aufspulrichtung SR um und nimmt dabei die Kreuzspulenhülse 57 mit. Der
Hülsenaufnahmeteller 38 wird dabei durch die an der Gleitbuchse 35 angreifenden Federelemente
43 so stark in Richtung Spulenrahmenmitte beaufschlagt, daß ein zuverlässiger Reibschluß
zwischen den Hülsenaufnahmetellern 38, 38 ´ und der Kreuzspulenhülse 57 sowohl während
des Beschleunigens der Kreuzspule 11 als auch während des Abbremsens der Kreuzspule
gewährleistet ist.
[0039] Wie in Fig. 2 angedeutet, steht das 3/2-Wegeventil 44 während des Spulbetriebes in
der Schaltstellung "0", das heißt, der zwischen der Gleitbuchse 35 und dem Lagergehäuse
23 angeordnete Ringraum 41 ist drucklos geschaltet.
[0040] Wenn die Kreuzspule 11 ihren vorgeschriebenen Durchmesser erreicht hat und ausgewechselt
werden muß, wird die Antriebseinrichtung 27 zunächst mit einem Bremsstrom beaufschlagt
und die Kreuzspule 11 durch das entstehende Bremsmoment elektrisch in den Stillstand
abgebremst. Anschließend wird das 3/2-Wegeventil 44, wie in Figur 4 dargestellt, in
die Schaltstellung "I" umgesteuert, so daß der Ringraum 41 an die Druckluftquelle
48 angeschlossen ist.
Die einströmende Druckluft drückt die Gleitbuchse 35 gegen die Federkraft der Federelemente
43 in das Lagergehäuse 43 zurück, so daß die bis dahin zwischen den Hülsenaufnahmetellern
38, 38 ´ geklemmte Kreuzspulenhülse 57 außer Kontakt mit den Hülsenaufnahmetellern
38, 38 ´kommt. Die Kreuzspule 11 kann jetzt problemlos aus dem Spulenrahmen 18 entfernt
werden.
[0041] Die Ansteuerung des 3/2-Wegeventils 44 erfolgt dabei üblicherweise durch den Spulstellenrechner
39, der über eine Steuerleitung 50 mit einem Schaltmagnet 45 des Elektromagnetventiles
44 verbunden ist.
Um im Bedarfsfall, beispielsweise für eine Spulenprobe oder dergleichen, die Kreuzspule
11 auch von Hand auswechseln zu können, ist am 3/2-Wegeventil 44 außerdem eine Handbetätigung
46 vorgesehen, über die das Ventil 44 manuell in die Schaltstellung "I" gebracht werden
kann.
[0042] Damit der Spulenrahmen 18 der Spulstelle 2 z. B. bei einem generellen Druckluftabfall
auch manuell geöffnet werden kann, ist am Spulenrahmen außerdem ein Widerlager 49
angeordnet.
In dieses Widerlager 49 kann ein hebelartiges Werkzeug eingesteckt und damit die Gleitbuchse
auch ohne Druckluft in das Lagergehäuse hinein verlagert, das heißt, der Spulenrahmen
im Sinne "öffen" manipuliert werden.
Das Hebelwerkzeug korrespondiert dabei mit einem entsprechenden Ansatz an der Gleitbuchse.
1. Spulvorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine mit einem Spulenrahmen
zum Haltern einer Hülse einer Kreuzspule zwischen Hülsenaufnahmetellern, einer in
den Spulenrahmen integrierten, drehzahlregelbaren Antriebseinrichtung, die axial verschiebbar
in einem Lagergehäuse des Spulenrahmens angeordnet und an einen der Hülsenaufnahmeteller
angeschlossen ist sowie einer einen separaten Antrieb aufweisenden Fadenchangiereinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung (27) zum Abbremsen der Kreuzspule (11) mit einem Bremsstrom
beaufschlagbar ist, der ein Moment erzeugt, das entgegegen der Drehrichtung (SR) der
Kreuzspule (11) gerichtet ist, und
daß die Antriebseinrichtung (27) in einer Gleitbuchse (35) angeordnet ist, die gegen
die Stellkraft von Federelementen (43) derart pneumatisch verschiebbar im Lagergehäuse
(23) gelagert ist, daß einer der Hülsenaufnahmeteller (38) bei Bedarf im Sinne "Spulenrahmen
öffnen" nach außen verlagerbar ist.
2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung als elektronisch kommutierter Gleichstrommotor (27) ausgebildet
ist, an dessen Rotor (53) einer der Hülsenaufnahmeteller (38) angeschlossen ist.
3. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gleitbuchse (35) wenigstens ein Federelement (43) angreift, dessen Federkraft
parallel zur Rotationsachse (56) der Antriebseinrichtung (27) gerichtet ist.
4. Spulvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Federelemente Schraubenfedern (43) Verwendung finden.
5. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gleitbuchse (35) und dem Lagergehäuse (23) ein Ringraum (41) angeordnet
ist, der definiert mit Druckluft beaufschlagbar ist.
6. Spulvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (41) über ein Elektromagnetventil (44) mit einer Druckluftquelle (48)
verbunden ist.
7. Spulvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektromagnetventil ein 3/2-Wegeventil (44) zum Einsatz kommt, das sowohl einen,
vorzugsweise über einen Spulstellenrechner (39) ansteuerbaren Schaltmagnet (45), als
auch eine Handbetätigung (46) aufweist.
8. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Spulenrahmen (18) ein Widerlager (49) zur Aufnahme eines Hebelwerkzeuges vorgesehen
ist, das ein Öffnen des Spulenrahmens (18) auch bei fehlender Druckluft ermöglicht.