Die Erfindung betrifft eine Fadenverlegevorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten Garnspule, mit einer mittels eines Antriebes um eine Drehachse rotierbaren Verlegetrommel mit einem fadenführenden Schlitz auf der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel, wobei die Drehachse von einer Welle mit zwei Wellenenden ausgebildet wird.

Beim Herstellen von Garnspulen muss zum Erreichen einer gleichmäßigen Bewicklung der Faden des aufzuwickelnden Garns über der Länge der Längsachse, also dem Hub der Garnspule, der Garnspule hin- und herbewegt werden, so dass eine Changierbewegung ausgeführt wird. Letzteres wird als Verlegen bezeichnet. Dazu ist es z. B. aus der US 3523652 A bekannt, so genannte Verlegetrommeln zu verwenden. Die Verlegetrommel ist dabei mit ihrer Drehachse parallel zur Längsachse der Garnspule im Fadenlauf vor der Garnspule in der Fadenverlegevorrichtung angeordnet. Der Faden ist in einem zick-zack-förmigen Schlitz in der zylinderartigen Oberfläche (Zylinderoberfläche) der Verlegetrommel geführt und läuft die Drehachse ausbildende Welle tangierend durch die Verlegetrommel hindurch. Der Faden liegt also an der Welle an. Durch die Führung des Fadens in dem Schlitz wird der Faden über der Länge der Längsachse der Garnspule hin- und herbewegt, soweit der Schlitz sich in Längsrichtung der Längsachse entsprechend erstreckt. Die Art der Aufspulung, d.h. die Aufspulcharakteristik, ist also über die Form des Schlitzes festgelegt. Die Welle ist dabei an beiden Wellenenden an der Fadenverlegevorrichtung, üblicherweise über Kugellager, gelagert. Es wird also eine beidseitige Lagerung der Verlegetrommel verwendet.

Dadurch, dass der Faden an der Welle anliegt, entstehen Ablagerungen des entstehenden Fadenabriebs innerhalb der Verlegetrommel, die die Reibung an der Welle erhöhen können. Letzteres erhöht die Wahrscheinlichkeit von Fadenbrüchen, die wiederum zu Fadenaufwicklungen an der Verlegetrommel führen können. Zur Reinigung der Verlegetrommel sind deshalb Fenster in der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel vorgesehen. Bei kleinen Hüben, d.h. kurzer Längsachse der Verlegetrommel von ca. 1 bis 6 Zoll Länge, ist es jedoch schwierig, eine Reinigung durch derartige Fenster vorzunehmen. Weiter führt das Rotieren derartiger Fenster zu einer erheblichen Verletzungsgefahr, so dass ein Schutzgehäuse vorzusehen ist.
Die beidseitige Lagerung der Verlegetrommel führt zu erheblichem Montageaufwand bei einer Demontage der Verlegetrommel zu deren Reinigung oder zum Auswechseln der Verlegetrommel, um eine Verlegetrommel mit einer anderen Aufspulcharakteristik zu verwenden. Außerdem müssen unterschiedliche Grundbauteile der Verlegetrommel für verschiedene Hübe verwendet werden, da immer die gesamte Länge zwischen den Montagepunkten der Welle an der Fadenverlegevorrichtung zu deren beidseitiger Lagerung überbrückt werden muss.

Bei einem Produktionswechsel muss die Trommel gereinigt werden, damit beispielsweise ein helles Garn nicht von den Ablagerungen (Flusen, Avivage etc.) des vorherigen Garnes verunreinigt wird.

Es kann auch geschehen, dass beim Umspulen der Faden zwischen der Trommel und der Spule (Wickelkörper) reißt, der Faden durch die Avivage auf der Trommelachse kleben bleibt und dadurch auf dieselbe aufgewickelt wird. Ein solcher "Trommelwickel" muss nun mit einer Schere oder Messer geschnitten werden. Konventionell (mit den Fenstern in den die Zylinderoberfläche ausbildenden Trommelblechen) ist dies nur sehr mühsam möglich, wegen schlechter Zugänglichkeit. Oftmals muss der ganze Trommelhalter dazu herausgenommen, demontiert und gereinigt werden.
Zwecks Reinigung gibt es auf den Trommelblechen bekannter Verlegetrommeln entweder Schlitze in den Flügeln oder Löcher in den Flanschteilen. Diese sind äußerst gefährlich und müssen mit einer Türe geschützt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadenverlegevorrichtung bereitzustellen, welche Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere ein rascher Wechsel der Aufspulcharakteristik möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die Fadenverlegevorrichtung des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Eine erfindungsgemäße Fadenverlegevorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten Garnspule, weist eine mittels eines Antriebes um eine Drehachse rotierbare Verlegetrommel mit einem fadenführenden Schlitz auf der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel auf. Die Drehachse wird von einer Welle mit zwei Wellenenden ausgebildet.
Eines der Wellenenden ist als Montagewellenende derart ausgebildet, dass die Welle mit dem Montagewellenende an der Fadenverlegevorrichtung montiert ist. Das zweite Wellenende ist als freies Wellenende ausgebildet. Die Welle ist also nur einseitig gelagert, so dass eine einseitige Lagerung, d.h. eine einseitige Einspannung der Verlegetrommel ausgebildet ist.
Die Welle kann dabei z.B. direkt von einem Elektromotor in Verlängerung der Motorwelle des Elektromotors ausgebildet sein oder es kann eine drehbare Lagerung der Welle vorgesehen sein, so dass der Antrieb z.B. als Riemenantrieb ausgebildet sein kann. Die Welle kann auch starr montiert sein, so dass lediglich die Verlegetrommel auf der Welle rotierbar gelagert ist.

Durch die nur einseitige Montage der Verlegetrommel ist diese einfach und schnell demontierbar und/oder auswechselbar, z.B. um die Aufspulcharakteristik bezüglich des Hubs von Garnspulen zu ändern. Die Verlegtrommel muss daher keine Fenster in der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel aufweisen. Eine Reinigung kann ohne größeren Aufwand bei demontierter Verlegetrommel vorgenommen werden. Wenn keine Fenster in der Zylinderoberfläche vorhanden sind kann auf ein Sicherheitsgehäuse verzichtet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Verlegetrommel kann also auf eine Tür verzichtet werden da keine rotierenden Öffnungen vorhanden sein müssen.

Die erfindungsgemäße Verlegetrommel weist eine Hohlwelle auf, wobei die Hohlwelle, bevorzugt über Kugellager, drehbar gelagert auf die Welle aufgeschoben ist. Die Hohlwelle ist dabei bevorzugt auf eine starre Achse als Welle aufgeschoben und darauf drehbar gelagert. Dadurch kann die Welle starr an der Fadenverlegevorrichtung montiert werden, so dass diese eine starre und ortsfeste, sehr stabile Achse ausbildet. Der Antrieb kann direkt z.B. mittels eines Riemenantriebs an der Hohlwelle eingreifen oder über ein getriebeartiges Kraftübertragungsmodul erfolgen.

Erfindungsgemäß umfasst die Verlegetrommel eine montagewellenendenseitig angeordnete erste Trommelhälfte und eine im Bereich des freien Wellenendes angeordnete zweite Trommelhälfte, wobei die Trommelhälften jeweils Teiloberflächen der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel ausbilden Dabei wird der fadenführende Schlitz durch einen die Teiloberflächen beabstandenden Spalt ausgebildet. Die beiden Trommelhälften können so mühelos auseinandergebaut werden um z.B. eine Reinigung des Inneren der Verlegetrommel vorzunehmen.

Sehr vorteilhaft ist die montagewellenendenseitig angeordnete erste Trommelhälfte fest mit der Hohlwelle verbunden, bevorzugt verschraubt, und die zweite Trommelhälfte ist auf die Hohlwelle aufgeschoben und auf der Hohlwelle drehfest mit der Hohlwelle verbunden. Derart wird eine fliegende Lagerung der Verlegetrommel realisiert. Derart kann zur Demontage der Verlegetrommel, zunächst die zweite Trommelhälfte abgenommen werden und daraufhin die zweite Trommelhälfte zusammen mit der Hohlwelle von der Welle heruntergeschoben werden. Es ergibt sich dadurch eine sehr starre Anordnung der Verlegetrommel, so dass der zur Führung des Fadens vorgesehen Spalt insbesondere hinsichtlich seiner Spaltbreite sehr starr ist.

Vorteilhaft ist die zweite Trommelhälfte über einen Schnellverschlussmechanismus auf der Hohlwelle befestigt, wodurch das Abnehmen der zweiten Trommelhälfte insbesondere zu Reinigungszwecken noch weiter vereinfacht ist. Der Schnellverschlussmechanismus kann auch zur Einstellung der Spaltbreite des fadenführenden Schlitzes dienen.

Ein derartiger Schnellverschlussmechanismus kann einen auf die Hohlwelle mit einem Schraubgewinde aufschraubbaren Ring aufweisen, wobei das Schraubgewinde an abkippbar am Ring befestigten Backen ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich eine sichere Verschraubung, ohne dass der Ring über einen größeren Gewindeabschnitt fest angeschraubt werden muss.

Wenn zwischen der ersten Trommelhälfte und der zweiten Trommelhälfte mindestens ein bevorzugt ringförmiges Abstandselement auf die Hohlwelle aufgeschoben ist kann die Spaltbreite des fadenführenden Schlitzes mittels der Dicke und/oder der Anzahl der Abstandselemente festgelegt werden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Verlegetrommel an verschieden Fadendicken flexibel angepasst werden.

Vorteilhaft sind die von den Trommelhälften ausgebildeten Teiloberflächen der Zylinderoberfläche und/oder die Stirnflächen der Verlegetrommel öffnungsfrei ausgeführt. Die Trommeloberfläche ist also geschlossen, d.h. sie weist keine Öffnung zum Reinigen auf. Dadurch wird die Verletzungsgefahr an der Verlegetrommel minimiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1

eine erfindungsgemäße Fadenverlegevorrichtung in einem Querschnitt;

Figur 2

zwei Verlegetrommeln einer erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung mit unterschiedlichen Aufspulcharakteristika;

Figur 3

einen Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung mit geschlossener Verlegetrommel;

Figur 4

einen Querschnitt der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung aus Figur 3 mit geöffneter Verlegetrommel;

Figur 5

den Aufbau einer Verdrehsicherung einer erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung zur drehfesten Verbindung der zweiten Trommelhälfte mit der Hohlwelle;

Figur 6

eine bevorzugte Ausführungsform eines Schnellverschlussmechanismus zur Sicherung der zweiten Trommelhälfte auf der Hohlwelle;

Figur 7

die Handhabung des in Figur 6 gezeigten Schnellverschlusses;

Figur 8

eine weitere Verschlussvariante zur Fixierung der zweiten Trommelhälfte mit einem Standard-Gewinde;

Die Darstellungen der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fadenverlegevorrichtung in einem Querschnitt. Die Fadenverlegevorrichtung weist eine, mittels eines Antriebes um eine Drehachse 1 rotierbare, Verlegetrommel 2 auf, die eine Zylinderoberfläche 4 ausbildet. Die Drehachse 1 wird von einer Welle 6 mit zwei Wellenenden ausgebildet. Die Welle 6 ist starr an der Fadenverlegevorrichtung montiert. Eines der Wellenenden ist als Montagewellenende 10 ausgebildet, derart, dass die Welle 6 mit dem Montagewellenende 10 an der Fadenverlegevorrichtung montiert ist und das zweite Wellenende 11 ist als freies Wellenende ausgebildet, derart, dass eine einseitige Lagerung der Verlegetrommel 2 ausgebildet ist. Die Verlegetrommel 2 weist eine Hohlwelle 14 auf, wobei die Hohlwelle 14 drehbar gelagert auf die Welle 6 aufgeschoben ist. Die Hohlwelle 14 ist dabei über Kugellager auf der starren Welle 6 gelagert. Der Antrieb ist als ein Elektromotor 15 ausgebildet, der über einen Riemenantrieb 16 die Rotation der Verlegetrommel antreibt.
Die Verlegetrommel 2 weist eine montagewellenendenseitig angeordnete erste Trommelhälfte 21 und eine im Bereich des freien Wellenendes 11 angeordnete zweite Trommelhälfte 22 auf. Dabei bilden die Trommelhälften 21,22 jeweils Teiloberflächen der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel 2 aus. Ein fadenführender Schlitz 25 wird durch einen, die Teiloberflächen beabstandenden, Spalt ausgebildet.
Die montagewellenendenseitig angeordnete, d.h. die in der Figur links angeordnete erste Trommelhälfte 21 ist mittels Schrauben 28 fest mit der Hohlwelle verbunden. Die zweite Trommelhälfte 22 ist auf die Hohlwelle 14 aufgeschoben und auf der Hohlwelle 14 drehfest über einen Flansch 30 mit der Hohlwelle 14 verbunden. Die zweite Trommelhälfte 22 ist mittels eines Schnellverschlussmechanismus 32 auf der Hohlwelle 14 gesichert.

Die rechte Trommelhälfte ist daher schnell z.B. zu Reinigungszwecken entfernbar. Es können daher geschlossene Trommelbleche vorhanden sein, d.h. die Zylinderoberfläche der Verlegetrommel 2 muss keine Fenster mehr aufweisen. Eine Abdeckung der rotierenden Verlegetrommel 2, z.B. mittels einer Türe, kann daher unterbleiben.

Figur 2 zeigt zwei Verlegetrommeln einer erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung mit unterschiedlichen Aufspulcharakteristika. Die in der Figur oben dargestellte Verlegetrommel weist z.B. einen Hub von 6 Zoll und die in der Figur unten dargestellte Verlegetrommel weist z.B. einen Hub von 1,5 Zoll auf. Damit die Grundbauteile der Verlegetrommeln identisch ausgebildet sein können, ist die im Bereich des freien Wellenendes angeordnete zweite Trommelhälfte 22 in der Länge ihrer Längsachse derart ausgebildet, dass sie jeweils unter Ausbilden eines gewünschten fadenführenden Schlitzes 25 an identischer Position auf der Hohlwelle 14 montierbar ist. Dies ermöglicht ein schnelles Umstellen der Hübe der Verlegetrommel durch Wechselsätze der Trommelbleche bzw. der Trommelhälften 21,22.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fadenverlegevorrichtung mit geschlossener Verlegetrommel.
Das Montagewellenende 10 ist in der Figur auf der linken Seite der Verlegetrommel 2 angeordnet. Die Welle 6 ist also als starre Welle mittels einer Schraubenmutter, z.B. einer Sechskantmutter 50, an einem Halteelement 52, z.B. einem Gehäuse, einer Fadenverlegevorrichtung montiert, d.h. festgeschraubt. Die Verlegetrommel 2 hat eine, abgesehen vom fadenführenden Schlitz 25, geschlossene Zylinderoberfläche, d.h. die Trommelbleche sind geschlossen.

Die in der Figur linke Trommelhälfte weist einen Flansch 60, an dem das Trommelblech 61 befestigt ist, auf. Der Flansch 60 ist über Verbindungselemente an der als Hohlwelle dienenden Buchse 63 und an einem Antriebsrad 65 befestigt. Die Buchse 63 und das Antriebsrad 65 sind über Kugellager 67,68 auf der Welle 6, im Falle des in der Figur rechten Kugellagers 68 über eine in die Welle 6 eingesteckte Hülse 71, gelagert. Eine Büchse 69 dient als Abstandshalter. Die in der Figur rechte Trommelhälfte ist über eine Verdrehsicherung 70 an der Buchse 63 montiert und mittels eines Verschlusses arretiert. Der Verschluss ist als ein Schnellverschluss mit einem Sprengring 75 ausgebildet und auf einen an Buchse 63 befestigten Gewindezapfen 76 aufgeschraubt.

Um ein Starten der Trommel bei entfernter rechter Trommelhälfte zu verhindern, kann die Position derselben überwacht werden. Dies kann geschehen durch einen Sensor, z.B. einen Hallsensor 80, der auf der feststehenden Hohlwelle 6 montiert ist und den axialen Abstand des Verschlusses überwacht. Dazu sind am Verschluss Magnethalter vorgesehen. Das Kabel des Sensors wird durch die Hohlwelle 6 weggeführt.

Die beiden Trommelhälften links und rechts bilden einen Schlitz 25, der den Faden hin und her bewegt während derselbe von der Garnspule aufgewickelt wird.
Die Genauigkeit der Fadenführung (Changierbewegung) wird durch die Schlitzbreite beeinflusst. Je kleiner der Schlitz, desto genauer die Führung.

Die Schlitzbreite kann eingestellt werden durch Distanzscheiben, welche auf die Buchse 63 aufgesteckt die Distanz zwischen Buchse 63 und Flansch 90, in der Figur rechts, bilden.

Konventionell hat man den Schlitz 25 auf das gröbste Garn eingestellt um die Einrichtarbeit zu reduzieren.
Mittels dieser bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verlegetrommel kann in kürzester Zeit der Schlitz 25 auf das jeweils zu produzierende, d.h. aufzuspulende, Garn optimal eingestellt werden.
Durch das komplette Entfernen der rechten Hälfte wird das Reinigen stark vereinfacht. In Figur 4 ist die erfindungsgemäße Fadenverlegevorrichtung aus Figur 3 mit geöffneter Verlegetrommel dargestellt. Dabei ist die zweite Trommelhälfte von der Hohlwelle 6 und der Buchse 63 heruntergeschoben, nach rechts abgesetzt dargestellt.

Die Figur 5 zeigt den Aufbau der Verdrehsicherung 70 zur drehfesten Verbindung der zweiten Trommelhälfte mit der als Buchse bezeichneten Hohlwelle 63 in einem Ausschnitt einer dreidimensionalen Darstellung. Die Verdrehsicherung 70 ist durch Nocken 100 an der Hohlwelle 63, die in Nuten 102 an der zweiten Trommelhälfte eingreifen, realisiert.

Figur 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Schnellverschlussmechanismus zur Sicherung der zweiten Trommelhälfte auf der Hohlwelle.
Der Verschluss kann auch durch einen Schnellverschluss realisiert werden. Bei diesem werden anstelle des einfachen Gewindes in der Verschlussseite Gewindesegmente 110 eingesetzt, welche durch Zusammendrücken über das Gewinde auf der linken Seite geschoben werden können, bis auf Anschlag. Dazu sind die Gewindesegmente 110 an Backen 112 zum Zusammendrücken vorgesehen. Ein Zusammendrücken der Backen 112 erlaubt ein rasches Einfahren des Verschlusses, da die Gewindesegmente dadurch radial nach außen weggedrückt werden. Mit einem minimalen Aufwand kann der Verschluss nun durch Drehen vorgespannt werden.

Ein derartiger Schnellverschluss ist sehr sicher gegen dessen Lösen. Das Gewinde kann selbsthemmend ausgeführt sein. Ein Überlastmoment wird durch Federn 114 definiert. Wenn das Anzugsdrehmoment, d.h. die axiale Vorspannkraft durch den Schnellverschluss, nicht ausreicht, wird lediglich das Spulbild beeinträchtigt. Die Verletzungsgefahr bleibt gering.

Figur 7 zeigt die Handhabung des in Figur 6 gezeigten Schnellverschlusses. Zunächst wird der Schnellverschluss, wie in Figur 7a dargestellt, zusammengedrückt und eingefahren. Dann wird, wie in Figur 7b dargestellt, die rechte Trommelhälfte bis an einen Anschlag, z.B. an einen Positionierstift 120 für eine Verlegekante, eingeschoben. Der Schnellverschluss wird nun losgelassen.
Abschließend wird, wie in Figur 7c dargestellt, am Verschluss gedreht, bis die Kupplung, d.h. die Gewindebacken, überschnappen.

Figur 8 zeigt eine weitere Verschlussvariante zur Fixierung der zweiten Trommelhälfte mit einem Standard-Gewinde.
Die rechte Trommelhälfte wird durch ein Gewinde 130 auf die linke Hälfte verschraubt. Dies kann mit einem insbesondere frei beweglichen Drehgriff 132 geschehen, der sich auf der rechten Hälfte drehen lässt. Die linke Trommelhälfte weist dabei einen fest auf den Rotationskörper montierten Gewindezapfen 134 auf.

Zur Halterung der Teiloberflächen der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel an den Stirnseiten der Verlegetrommelhälften können Stabilisierungsrippen im Inneren der Verlegetrommel vorgesehen sein.

Vorgeschlagen wird eine Fadenverlegevorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung einer mit einem Garn bewickelten, bevorzugt als Kreuzspule ausgebildeten Garnspule, mit einer mittels eines Antriebes um eine Drehachse 1 rotierbaren Verlegetrommel 2 mit einem fadenführenden Schlitz 25 auf der Zylinderoberfläche der Verlegetrommel 2, wobei die Drehachse 1 von einer Welle 6 mit zwei Wellenenden 10,11 ausgebildet wird. Dabei ist eines der Wellenenden als Montagewellenende 10 ausgebildet, derart, dass die Welle 6 mit dem Montagewellenende 10 an der Fadenverlegevorrichtung montiert ist und das zweite Wellenende 11 ist als freies Wellenende ausgebildet, derart, dass eine einseitige Lagerung der Verlegetrommel 2 ausgebildet ist.