EP0799787B1

EP0799787B1 - Aufspulmaschine

Info

Publication number: EP0799787B1
Application number: EP97104170A
Authority: EP
Inventors: Jörg Spahlinger
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 2002-07-31
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: DE59707828D1; EP0799787A3; KR970069848A; US5816513A; EP0799787A2; TW396221B; CN1163229A; CN1081598C

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum Aufspulen eines kontinuierlich anlaufenden Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Aufspulen eines kontinuierlich anlaufenden Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.

Eine derartige Aufspulmaschine ist aus der Offenlegungsschrift DE 43 21 111 bekannt.

Bei der bekannten Aufspulmaschine sind die Spulspindeln an Lagerschwingen drehbar gelagert, wobei die Lagerschwingen mittels Drehgelenken an einem Spulrevolver befestigt sind. Die Spulspindeln werden durch Drehung des Spulrevolvers abwechselnd von einem Aufspulbereich in einen Wechselbereich gefahren. Dabei werden die Spulspindeln zum Aufspulen in einer inneren Position auf dem Spulrevolver an einen Anschlag gehalten und zum Spulenwechsel radial nach außen in eine äußere Position gefahren. Hierbei ist die Zeit zum Wechseln der Vollspulen aus einer feststehenden Position abhängig von der Aufspulgeschwindigkeit und der Ausweichbewegung der Andrückwalze. Bei den üblichen hohen Aufspulgeschwindigkeiten von > 6.000 m/Min. und einer feststehenden Andrückwalze ergeben sich somit sehr kurze Wechselzeiten.

Aus der US-PS 4,298,171 ist eine Aufspulmaschine bekannt, bei der die Spulspindeln ebenfalls an Lagerschwingen drehbar gelagert sind und wobei die Lagerschwingen ihrerseits mittels Drehgelenken an dem Spulrevolver befestigt sind. Hierbei wird die Spulspindel im Aufspulbereich mittels der Lagerschwinge in eine Position am Spulrevolver gebracht, die gewährleistet, daß die Spulspindel mitteils einer angetriebenen Friktionswalze zum Aufwickeln des Fadens angetrieben wird. Der Spulrevolver wird sodann mit wachsendem Spulendurchmesser der gebildeten Spule gegen ein auf ihn einwirkendes Drehmoment verschwenkt. Aufgrund der feststehenden Friktionswalze kommt es sehr schnell zu einer Kollision zwischen der Vollspule im Wechselbereich und der zu bildenden Spule im Aufspulbereich.

Bei den bekannten Aufspulmaschinen wird beim Aufspulen der Achsabstand zwischen der Andrückwalze bzw. Friktionswalze und der Spulspindel durch Drehung des Spulrevolvers vergrößert. Dabei wird die Spulspindel auf einer definierten kreisförmigen Spindelführungsbahn geführt. Mit zunehmendem Achsabstand bzw. wachsender Spule tritt eine Änderung der radialen Anpreßkraft zwischen der Andrückwalze und der zu bildenden Spule ein. Diese Änderungen resultieren einerseits aus der geometrischen Veränderung zwischen der Andrückwalze und Spulspindel und andererseits aus dem zunehmenden Gewicht der Spule.

Darüber hinaus ist es aus der DE-A-43 21 111 bekannt, dass die Spulspindel durch eine Lagerführungseinrichtung beweglich an einem Spulrevolver gehalten wird. Bei der bekannten Aufspulmaschine wird jedoch die Ausweichbewegung der Spulspindel während des Aufwickelns des Fadens zu einer Spule ausschließlich durch die Drehbewegung des Spulrevolvers ausgeführt. Die Lagerfühungseinrichtung hält dabei die Spulspindel in einer äußeren Position am Spulrevolver. Da die Bewegungsrichtung der durch die Lagerführungseinrichtung bewegten Spulspindel (Lagerführungsbahn) im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung der durch den Spulrevolver bewegten Spulspindel (Spindelführungsbahn) ausgerichtet ist, könnte eine Ausgleichbewegung der Spulspindel durch die Lagerführungseinrichtung bei der bekannten Aufspulmaschine nicht ausgeführt werden bzw. wird eine stark veränderte Anpresskraft der Andrückwalze zur Folge haben.

Auch die DE-A-252377 offenbart eine Aufspulmaschine, bei welcher die Spulspindeln jeweils an eine linear geführten Lagerführungseinrichtung angeordnet sind. Die Lagerführungseinrichtungen sind ebenfalls an einen Spulrevolver angebracht, durch welchen die Spulspindeln abwechselnd in einen Spulbereich und in einen Wechselbereich geführt werden. Während des Aufwickelns des Fadens wird die Ausweichbewegung der Spulspindel ausschließlich durch die Lagerführungseinrichtung ausgeführt. Auch hierbei ist die Bewegungsrichtung der Lagerführungseinrichtung quer zur Bewegungsrichtung des Spulrevolvers ausgerichtet, so dass die Spulspindel ausschließlich zum Spulenwechsel durch den Spulrevolver bewegt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Aufspulmaschine mit einem Spulrevolver derart zu erweitern, daß der Spulenwechsel in einem Zeitbereich durchgeführt werden kann, der unabhängig von der Ausweichbewegung der Andrückwalze ist.
Desweiteren ist Ziel der Erfindung, eine Aufspulmaschine zu schaffen, bei der die radiale Anpreßkraft der Andrückwalze auf der Spule im Verlauf der Spulreise weitgehend konstant bleibt.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 16.

Bei der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine sind die Spulspindeln derart an dem Spulrevolver geführt, daß sich die Spulspindeln zu Beginn des Aufspulens im Aufspulbereich in der äußeren Position befinden und die Ausweichbewegung der Spulspindel zur Bildung der Spule durch die Lagerführungseinrichtung der Spulspindel und/oder den Spulrevolver ausführbar ist. Hieraus ergibt sich der besondere Vorteil, daß die Ausweichbewegung zu Beginn des Aufspulens durch die Lagerführungseinrichtung der Spulspindel gewährleistet wird. Der Spulrevolver verharrt währenddessen in seiner Position, so daß die Spulspindel mit der zum Wechseln bereit gehaltenen Vollspule in einer feststehenden Wechselposition stehen bleibt. Da die Spulspindel im Wechselbereich ebenfalls in die äußere Position gefahren ist, wird vermieden, daß die gewickelte Spule und die Vollspule im Wechselbereich sich behindern.

Nachdem die Vollspule im Wechselbereich von der dort befindlichen Spulspindel durch eine Leerhülse ersetzt wurde, kann die Ausweichbewegung der im Aufspulbereich befindlichen Spulspindel zur Bildung der Spule zusätzlich durch die Drehung des Spulrevolvers erfolgen. Die Spulreise kann hierbei durch Drehung des Spulrevolvers bei feststehender Lagerführungseinrichtung, durch Drehung des Spulrevolvers und Bewegung der Lagerführungseinrichtung oder durch die Bewegung der Lagerführungseinrichtung bei stillstehendem Spulrevolver durchgeführt werden. Die Variationsmöglichkeit der überlagerten Bewegungen ist besonders von Vorteil, um die geometrischen Gegebenheiten zwischen der Andrückwalze und der Spule bzw. der Spulspindel derart zu verändern, daß eine bestimmte Anpreßkraft oder auch ein bestimmtes Anpreßkraftprofil während der Spulreise eingehalten wird.

Ferner könnte die Lagerführungseinrichtung beispielsweise als einseitig am Spulrevolver gelagerte Schwinge ausgeführt sein.

Hierbei ist besonders von Vorteil, daß bei Beginn der Aufspulung die Ausweichbewegung sowohl der Lagerführungseinrichtung als auch des Spulrevolvers gleichgerichtet sind. Somit kann die Spulreise auch durch Drehung des Spulrevolvers beginnen.

Die Ausgestaltung der Aufspulmaschine nach Anspruch 2 bestitzt zudem den Vorteil, daß die Spulspindel beim Übergang vom Aufspulbereich zum Wechselbereich zunächst in die innere Position verfahren wird. Damit wird erreicht, daß die Spulspindel mit der Vollspule so weit aus dem Randbereich des Spulrevolvers verfahren ist, daß der Spulendurchmesser der Vollspule innerhalb des Revolverdurchmessers liegt. Die Aufspulmaschine weist somit eine sehr enge Bauweise auf. Die zweite Spulspindel kann währenddessen eine für die Fadenübernahme günstige Position einnehmen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Lagerungen der Spulspindeln auf den Lagerführungsbahnen vor und zurück bewegbar. Insbesondere beim Fangen des Fadens auf der leeren Hülse ergeben sich damit die Möglichkeiten, die Spulspindel mit der Leerhülse aus der äußeren Position oder aus der inneren Postition in den Fadenlauf einzuschwänken. Desweiteren sind die Bewegungsabläufe der Spulspindellagerung beim Aufspulen, beim Spulenwechsel und beim Fadenanlegen möglich, ohne daß eine Drehdurchführung vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine nach Anspruch 6 bietet eine vorteilhafte Antriebsvorrichtung für die Lagerführungseinrichtung der Spulspindeln. Hierzu sind an dem Spulrevolver jeweils um 180° versetzt zueinander exzentrische Spindelrevolver drehbar gelagert. In jedem Spindelrevolver ist eine Spulspindel exzentrisch drehbar gelagert. Die Lagerung der Spulspindeln werden mittels der Spindelrevolver jeweils auf einer kreisförmigen Lagerführungsbahn geführt. Der Drehsinn der Spulspindeln ist dabei unabhängig vom Drehsinn der Spindelrevolver.

Die Antriebe der Spindelrevolver sowie der Antrieb des Spulrevolvers werden vorteilhaft so gesteuert, daß eine Überlagerung der Drehbewegung möglich ist. Damit lassen sich die geometrischen Verhältnisse beim Aufspulen zwischen der Andrückwalze und der Spulspindel auf verschiedene Weise verändern.

In dem Fall daß der Spulrevolver und die im Aufspulbereich befindliche Spulspindel synchron bewegt werden, kann eine aus der Lagerführungsbahn und der Spindelführungsbahn resultierende Führungsbahn realisiert werden. Diese Ausführung ist insbesondere geeignet, um eine im wesentlichen konstante Anpreßkraft zwischen der Andrückwalze und der zu bildenden Spule während der gesamten Spulreise zu erhalten. Hierbei können durch Veränderungen der Drehgeschwindigkeit der Drehung des Spulrevolvers und der Drehung des Spindelrevolvers verschiedene Formen von Führungsbahnen gebildet werden. Als weiterer Parameter ist der Drehsinn des Spinndelrevolvers und der Drehsinn des Spulrevolvers veränderbar.

Die Betriebsweise der Spulrevolver und Spindelrevolver im gleichen oder im gegengesetzten Drehsinn besitzt den Vorteil, daß mit der Aufspulmaschine sowohl das Verfahren des Gleichlauffangens als auch das Verfahren des Gegenlauffangens durchführbar ist. Beim Gleichlauffangen weisen die Spulspindel und der Faden die gleiche Bewegungsrichtung auf. Dagegen ist beim Gegenlauffangen die Spulspindel entgegen der Fadenlaufrichtung angetrieben.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Aufspulmaschine sind die Antriebe der Spindelrevolver und der Antrieb des Spulrevolvers miteinander gekoppelt. Hierbei könnte eine mechanische Kopplung zwischen der Drehbewegung des Spulrevolvers und den Drehbewegungen der Spindelrevolver durch beispielsweise ein Zahnradgetriebe erfolgen. Der Spulrevolver wird dabei mittels eines Elektromotors angetrieben. Die Drehbewegung des Spulrevolvers wird sodann durch schaltbare Getriebemittel wahlweise auf die Spindelrevolver übertragen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die Spindelrevolver und der Spulrevolver jeweils durch umrichtergesteuerte Einzelmotoren angetrieben. Die Kopplung erfolgt dabei durch eine programmierbare Steuerung. Damit kann jede beliebige Kombination der Drehbewegungen der Spindelrevolver und des Spulrevolvers der Aufspulmaschine aufgegeben werden. Im Aufspulbereich kann damit ein vorgegebenes Profil der Anpreßkraft zwischen der Andrückwalze und der Spule durchfahren werden. Desweiteren läßt sich die Position der im Wechselbereich befindlichen Spulspindel derart einstellen, daß eine für ein Abräumgerät erforderliche Höhe zur Aufnahme der Vollspulen eingehalten wird.

Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine ist insbesondere für die Varianten geeignet, bei denen die Andrückwalze gegenüber der Spule feststehen. Hierbei könnte die Steuerung der Antriebsmotoren der Spulrevolver und Spindelrevolver mittels eines Sensors, der die Andruckkraft zwischen der Spulenoberfläche und der Andrückwalze erfaßt, erfolgen.

Die aus der EP 03 74 536 bekannt gewordenen Steuerung des Spulrevolvers läßt sich aber ohne Schwierigkeiten auch auf die Spindelrevolver erweitern. Hierbei wird die Bewegung der Andrückwalze, die an einer Schwinge gelagert ist, erfaßt und zur Steuerung der Antriebe verwendet.

Die Beweglichkeit der Andrückwalze kann jedoch auch vorteilhaft zur Erhöhung der Parkzeit genutzt werden. Hierzu werden zu Beginn der Spulreise sowohl der Spulrevolver als auch der Spindelrevolver im Aufspulbereich nicht angetrieben. Somit wird zur Bildung der Spule die Andrückwalze vom wachsenden Durchmesser der Spule aus ihrer Position gedrängt. Nachdem die Hubbegrenzung der Andrückwalze erreicht ist, wird der Spindelrevolver oder der Spulrevolver aktiviert, so daß die Andrückwalze ihre ursprüngliche Position einnimmt.

Durch Kombination aller Bewegungen ist es jedoch auch möglich, bei extrem hohen Wickelgeschwindigkeiten den schnell anwachsenden Durchmesser der Spule aufzufangen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: schematisch eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschine im Aufspulbetrieb;
Fig. 2: einen schematischen Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Aufspulmaschine;.
Fig. 3: schematisch eine Ansicht einer Aufspulmaschine im Aufspulbetrieb;
Fig. 4: schematisch eine Ansicht einer Aufspulmaschine beim Übergang vom Aufspulbereich zum Wechselbereich;
Fig. 5: eine schematische Ansicht einer Aufspulmaschine beim Gleichlauffangen;
Fig. 6: eine schematische Ansicht einer Aufspulmaschine beim Gegenlauffangen;
Fig. 7: schematisch eine mechanische Kopplung der Antriebe einer Aufspulmaschine;
Fig. 8: schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschine.

In Fig. 1 ist schematisch die Ansicht einer Aufspulmaschine dargestellt. Die Aufspulmaschine weist einen Spulrevolver 11 auf, der mittels dem Lager 20 in einem Maschinengestell 9 drehbar gelagert ist. Der Spulrevolver 11 wird dabei von einem elektrischen Antriebsmotor 40 angetrieben. In dem Spulrevolver 11 sind die Spindelrevolver 12 und 13 exzentrisch mit den Lagern 21 und 22 drehbar gelagert. Die Spindelrevolver 12 und 13 sind dabei um 180° versetzt im Spulrevolver 11 angeordnet. Die beiden Spindelrevolver 12 und 13 werden jeweils mit einem elektrischen Antriebsmotor 41 und 42 angetrieben. An dem Spindelrevolver 12 ist die Spulspindel 14 auskragend außermittig gelagert. Am Spindelrevolver 13 ist die Spulspindel 15 ebenfalls außermittig auskragend drehbar gelagert. In Fig. 1 ist dargestellt, daß sich die Spulspindel 14 im Aufspulbereich und die Spulspindel 15 im Wechselbereich der Aufspulmaschine befindet. In der gezeigten Position läuft ein Faden 1 über den Kopffadenführer 2 zu einer Changiereinrichtung. Die Changiereinrichtung besteht hierbei aus einem Changierantrieb 6 und den Flügeln 3. Die Flügel 3 führen den Faden 1 abwechselnd entlang eines Leitlineals 4 in den Grenzen eines Changierhubes hin und her. Der Faden läuft dabei auf die Andrückwalze 5 auf. Die Andrückwalze 5 wird vom Faden 1 teilweise umschlungen und direkt auf die Spule 17 abgelegt. Die Spule 17 wird auf der Spulhülse 16 gebildet und dreht sich mit der Spulspindel 14 im Drehsinn 23. Die Andrückwalze 5 ist an einer Schwinge 8 gelagert. Die Schwinge 8 ist in dem Drehgelenk 25 mit dem Maschinengestell 9 verbunden. Unterhalb der Schwinge 8 ist ein Sensor 19 angeordnet, der mit einer Steuereinrichtung 10 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 10 ist jeweils mit den Antriebsmotoren der Spindelrevolver und dem Antriebsmotor des Spulrevolvers verbunden.

Das Prinzip zur Steuerung des Aufspulvorganges ist bereits aus der EP 03 74 536 bekannt, und es wird insoweit auf diese Druckschrift in dieser Beschreibung Bezug genommen.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Aufspulmaschine wird bei anwachsender Spule 17 die Andrückwalze 5 aus ihrer Sollposition gehoben, was direkt von dem Sensor 19 durch Positionsveränderung erfaßt und zu einem Signal umgewandelt wird. Dieses Signal wird der Steuerinrichtung 10 zugeführt. Die Steuereinrichtung ist derart programmiert, daß sie zunächst den Antrieb des Spindelrevolvers 12 aktiviert. Der Spindelrevolver 12 wird im Drehsinn 24 die Spulspindel 14 verfahren, so daß sich der Achsabstand zwischen der Andrückwalze 5 und der Spulspindel 14 vergrößert. In dieser Situation sind die Antriebe des Spulrevolvers 11 und des Spindelrevolvers 13 nicht aktiviert. Die Spulspindel 15 befindet sich im Wechselbereich in einer äußeren Position auf dem Spulrevolver. Der Spulenwechsel wurde hierbei bereits durchgeführt und die Spulspindel 15 ist mit der leeren Spulhülse 18 versehen.

Die Steuereinrichtung ist beliebig programmierbar, so daß ebenfalls die Spulreise durch Drehung des Spulrevolvers 11 bei feststehendem Spindelrevolver 12 begonnen werden kann. Hierbei ist es besonders von Vorteil, wenn während der Spulreise eine Kombination beider Drehbewegungen erfolgt, so daß die Spulspindel eine resultierende Führungsbahn durchläuft, die beispielsweise eine Schwankung der Anpreßkraft zwischen der Andrückwalze und der Spule verhindert.

Um die Parkzeit der Vollspule im Wechselbereich noch zu erhöhen, besteht auch die Möglichkeit, die Andrückwalze 5 an der Schwinge 8 radial zur Spule 17 wegzuführen. In diesem Fall ist ein zweiter Sensor an der Schwinge 8 angeordnet, der zu Beginn der Spulreise die Aktivierung der Antriebe von dem Spindelrevolver 12 und Spulrevolver 11 unterbricht, bis die Andrückwalze 5 ihren maximalen Hub erreicht hat.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Aufspulmaschine bleibt der Spulrevolver während der gesamten Spulreise, d.h. bis die Vollspule auf der Hülse 16 gebildet ist, in seiner Position stehen. Die Spulspindel 14 wird dann ausschließlich auf einer kreisförmigen Lagerführungsbahn geführt, wobei sie sich zunehmend von einer idealen Spindelführungsbahn entfernt. Damit wird eine maximale Zeit zum Wechseln der im Wechselbereich befindlichen Spulspindel 15 erreicht. Die Spulspindel 15 kann dabei eine durch die Steuerung 10 vorgegebene Position am Spulrevolver 11 annehmen, die durch den Spindelrevolver 13 eingestellt wird und sich ausschließlich nach den Erfordernissen eines Abräumgerätes richtet.

In Fig. 2 ist schematisch eine Schnittdarstellung der Aufspulmaschine aus Fig. 1 dargestellt. Die Spulspindel 14 befindet sich hierbei im Aufspulbereich und die Spulspindel 15 im Wechselbereich. Dabei ist die Spulspindel 14 mittels dem Lager 30 im Spindelrevolver 12 gelagert. Die Spulspindel 14 wird mittels dem Spindelantrieb 27 angetrieben. Damit die Umfangsgeschwindigkeit an der Spulenoberfläche während der Spulenreise konstant gehalten werden kann, wird die Drehzahl der Andrückwalze 5 mittels dem Sensor 35 erfaßt und einer Steuereinrichtung 34 zugeführt. Die Steuereinrichtung 34 wandelt die Signale in Steuerimpulse um, die dem Spindelantrieb 27 zugeführt werden und somit den Antrieb der Spulspindel 14 steuert. Die Spulspindel 15 ist mit der Lagerung 29 im Spindelrevolver 13 gelagert und wird mittels dem Spindelantrieb 28 angetrieben. Die Antriebsmotoren der Spindelrevolver 12 und 13 sind bevorzugt im Spulrevolver angeordnet (hier nicht gezeigt). Dabei werden die Spindelrevolver vorzugsweise mittels einem Kettenantrieb angetrieben. Der Antrieb des Spulrevolvers 11 ist am Maschinengestell 9 angeordnet (nicht gezeigt).

In den Fig. 3 bis 6 sind einzelne Aufspulsituationen dargestellt, die vorteilhafte Betriebsarten der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine zeigen. Grundsätzlich können die Spulspindeln nach verschiedenen Methoden bewegt werden.
Die erste bereits bekannte Möglichkeit besteht darin, daß die Spindelrevolver still stehen und der Spulrevolver angetrieben wird. In diesem Fall bewegt sich die Spulspindel auf einer idealen kreisförmigen Spindelführungsbahn.
Die zweite Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß die Spindelrevolver angetrieben werden und der Spulrevolver still steht. Hierbei werden die Spulspindeln auf einer kreisförmigen Lagerführungsbahn bewegt. Diese Bewegung der Spulspindeln ermöglicht jedoch nur einen örtlichen Stellungswechsel am Spulrevolver. Um den Übergang der Spulspindel vom Aufspulbereich in den Wechselbereich vornehmen zu können, muß der Antrieb des Spulrevolvers ebenfalls aktiviert werden. Dadurch wird die Spulspindel abwechselnd auf der Lagerführungsbahn und der Spindelführungsbahn geführt.
Ein weiterer Bewegungsablauf der Spulspindeln ist durch die Kombination der Drehung des Spindelrevolvers und der Drehung des Spulrevolvers gegeben. Hierbei wird die Spulspindel auf einer resultierenden Führungsbahn zwischen Lagerführungsbahn und Spindelführungsbahn bewegt. Die Kombination der Antriebe erzeugt insbesondere elliptische Führungsbahnen. Im Gegensatz zu der Spindelführungsbahn und der Lagerführungsbahn, die exakt durch die Anordnung geometrisch bestimmt sind, ist die Formgebung der resultierenden Führungsbahn variabel. Da sie aufgrund der Kombination von Drehbewegungen entsteht, ist sie allein durch Veränderung der Drehgeschwindigkeiten zu beeinflussen.

In Fig. 3 ist schematisch eine Aufspulmaschine dargestellt, die bei feststehender Andrückwalze 5 einen Faden 1 auf der Spule 17 aufspult. Hierzu befindet sich die Spulspindel 14 im Aufspulbereich und wird im Drehsinn 23 angetrieben. Die Ausweichbewegung zum Aufspulen des Fadens wird hierbei wiederum über die Drehbewegung des Spindelrevolvers 12 im Drehsinn 24 vollzogen. Hierbei wird die Spulspindel 14 auf der kreisförmigen Lagerführungsbahn 32 bewegt. Der zweite Spindelrevolver hat die an ihm gelagerte Spulspindel 15 in die äußere Position an den Rand des Spulrevolvers 11 verfahren. Die Spulspindel 15 hat eine auf der Spulhülse 18 gewickelte Vollspule 31. Die Vollspule 31 ist zum Wechsel bereit. Der Antrieb des Spulrevolvers 11 und des Spindelrevolvers 13 sind nicht aktiviert. Die Steuerung des Antriebsmotors von dem Spindelrevolver 12 könnte hierbei über eine Anpreßkraftregelung oder eine spulendurchmesser-gesteuerten Regelung erfolgen.

Die Aufspulmaschine in Fig. 4 zeigt den Übergang der Spulspindel 14 vom Aufspulbereich in den Wechselbereich. Hierbei wird der Spulrevolver 11 im Drehsinn 33 angetrieben. In einer horizontalen Stellung der Spulspindel 14 und 15 zueinander hat dabei der Spindelrevolver 12 die Spulspindel 14 in eine innere Position am Spulrevolver verfahren. Der Spindelrevolver 13 hat dagegen die Spulspindel 15 mit der Leerhülse 18 in die äußere Position gebracht. Damit wird erreicht, daß die Vollspule 17 mit ihrem Durchmesser nicht über das Maschinengestell bzw. über den Durchmesser des Spulrevolvers 11 hinausragt. Somit kann eine enge Maschinenteilung auch bei großvolumigen Vollspulen erreicht werden.

In Fig. 5 ist ein Ausführunsbeispiel gezeigt, bei dem zunächst die Vollspule 17 auf der Spulhülse 16 gebildet wird, die mittels der Spulspindel 14 angetrieben wird. Beim Aufspulen der Vollspule 17 wurde sowohl der Spindelrevolver 12 als auch der Spulrevolver 11 gleichzeitig verdreht. Dabei ist der Drehsinn 38 des Spindelrevolvers 12 entgegengesetzt gerichtet dem Drehsinn 33 des Spulrevolvers. Durch diese überlagerte Bewegung hat die Spulspindel 14 eine elliptische Führungsbahn 37 durchlaufen, die aus Überlagerung der Drehbewegung des Spindelrevolvers 12 und der Drehbewegung des Spulrevolvers 11 entstanden ist. Währenddessen wurde der Antrieb des Spindelrevolvers 13 nicht aktiviert, so daß die Spulspindel 15 mit der Leerhülse 18 eine kreisförmige Spindelführungsbahn 36 durchlaufen hat. Die Spulspindel 15 wird nun an dem stillstehenden Spindelrevolver 13 mittels der Drehung des Spulrevolvers 11 in den Fadenlauf 1 geschwenkt. Zur Unterstützung kann dabei der Spindelrevolver 13 ebenfalls gedreht werden. Der Drehsinn des Spindelrevolvers kann variiert werden. Zum Ablauf beim Fadenwechsel wird auf die EP 03 74 536 Bezug genommen. Sobald die Leerhülse 18 den Faden ergriffen hat, reißt dieser auf der Seite der Vollspule. Die Aufspulung des Fadens wird dann mit der Spulspindel 15 fortgesetzt. Sobald der Faden zwischen der Vollspule 17 und der Leerhülse 18 gerissen ist, wird die Spulspindel 14 abgebremst und in die Wechselposition verfahren.

In Fig. 6 ist der Beginn eines Aufspulens analog zu Fig. 5 gezeigt. Hierbei ist der Drehsinn 39 des Spulrevolvers jedoch entgegengesetzt. Damit wird der Faden 1 auf der leeren Spulhülse 18, die von der Spulspindel 15 in Drehsinn 23 angetrieben wird, im Gegenlauf gefangen. Der Ablauf ist dabei analog zu dem bereits in Fig. 5 beschriebenen Übergang.

Grundsätzlich kann der Faden im Gleichlauffangen und im Gegenlauffangen an die Leerhülse angelegt werden, ohne daß der Spulrevolver gedreht wird. Hierzu wird der Spulrevolver in eine Position verschwenkt, so daß der zwischen der Vollspule und der Andrückwalze gespannte Faden die Lagerführungsbahn des Spindelrevolvers mit der leeren Spulspindel tangiert oder durchläuft. Dann wird die Spulspindel mit der Leerhülse mittels des Spindelrevolvers in den Fadenlauf geschwenkt, und der Faden wird von der sich drehenden Leerhülse gefangen. Hierbei kann der Spindelrevolver im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt werden.

In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel einer Aufspulmaschine gezeigt, welche eine mechanische Kopplung zwischen dem Antrieb des Spulrevolvers 11 und den Antrieben der Spindelrevolver 12 und 13 aufweist. Der Spulrevolver 11 wird mittels dem über die Steuereinrichtung 10 angesteuerten elektrischen Antrieb 40 zur Drehbewegung angetrieben. Der an dem Spulrevolver 11 drehbar gelagerte Spindelrevolver 12 mit der Spulspindel 14 ist mit einem Zahnkranz 44 fest verbunden. In den Zahnkranz 44 greift ein Ritzel 45 ein, daß drehbar am Spulrevolver 11 gelagert ist. Der Spindelrevolver 13 ist ebenfalls mit einem Zahnkranz 46 fest verbunden. In den Zahnkranz 46 greift das Ritzel 47 ein, das drehbar am Spulrevolver 11 gelagert ist. In einer parallelen Ebene zum Spulrevolver 11 ist ein Zahnsegment 43 ortsfest angeordnet. Das Zahnsegment 43 erstreckt sich fast um den halben Umfang des Spulrevolvers 11. Die Zahnkränze 44 und 46 sowie die Ritzel 45 und 47 liegen in einer Ebene zum Zahnsegment 43. Dadurch wird bei Drehung des Spulrevolvers 11 das Ritzel 45 - wie in Fig. 7 gezeigt - in das Zahnsegment 43 eingreifen, so daß das Ritzel 45 bei fortschreitender Drehbewegung des Spulrevolvers 11 im Zahnsegment 43 abwälzt. Die Drehbewegung des Ritzels 45 überträgt sich nun auf den Spindelrevolver 12, der mittels des Zahnkranzes 44 angetrieben wird. Die Drehbewegung des Spindelrevolvers 12 bleibt nun so lange erhalten, bis das Ritzel 45 aus dem Eingriff des Zahnsegmentes 43 geführt wird. Die Drehbewegung des Spindelrevolvers 12 erfolgt während der Drehung des Spulrevolvers 11 derart, daß bei Erreichen der Position, in der beide Spindelrevolver 12 und 13 sich in der Horizontalen am Spulrevolver 11 gegenüberstehen, die Spulspindel 14 ihre innere Position am Spulrevolver 11 einnimmt.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschine gezeigt. Hierbei wird die Lagerführungseinrichtung der Spulspindel 14 durch eine Linearführung 51 und einen Lagerblock 49 gebildet. Der Lagerblock 49 ist mittels eines Linearantriebes 48 an dem Spulrevolver 11 radial verschiebbar. Mittels dem Linearantrieb 48 kann somit die Spulspindel 14 aus einer äußeren Position in eine innere Position bewegt werden. Die Spulspindel 15 ist in einem Lagerblock 50 gelagert. Der Lagerblock 50 ist in einer Linearführung 52 am Spulrevolver 11 geführt. Der Lagerblock 50 wird dabei mittels des Linearantriebes 54 am Spulrevolver bewegt. In der in Fig. 8 gezeigten Stellung befindet sich die Spulspindel 15 an ihrer äußeren Position mit der vollen Spule 33. Die Ansteuerung der Linearantriebe 48 und 54 erfolgt hierbei über eine Steuereinheit 53. Die Steuereinheit 53 ist mit der Steuereinrichtung 10 verbunden. Die Steuereinrichtung 10 übernimmt hierbei - wie bereits zu Fig. 1 beschrieben - die Steuerung des Antriebes des Spulrevolvers sowie die Steuerung der Linearantriebe.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Faden
2: Kopffadenführer
3: Flügel
4: Leitlineal
5: Andrückwalze
6: Changierantrieb
7: Träger
8: Schwinge
9: Maschinengestell
10: Steuereinrichtung
11: Spulrevolver
12: Spindelrevolver
13: Spindelrevolver
14: Spulspindel
15: Spulspindel
16: Spulhülse
17: Spule
18: Spulhülse
19: Sensor
20: Lager
21: Lager
22: Lager
23: Drehsinn
24: Drehsinn
25: Drehgelenk
26: Achse
27: Spulspindelantrieb
28: Spulspindelantrieb
29: Spindellagerung
30: Spindellagerung
31: Spule
32: Lagerführungsbahn
33: Drehsinn
34: Steuereinrichtung
35: Sensor
36: Spindelführungsbahn
37: Führungsbahn
38: Drehsinn
39: Drehsinn
40: Antriebsmotor
41: Antriebsmotor
42: Antriebsmotor
43: Zahnsegment
44: Zahnkranz
45: Ritzel
46: Zahnkranz
47: Ritzel
48: Linearantrieb
49: Lagerblock
50: Lagerblock
51: Linearführung
52: Linearführung
53: Steuereinheit
54: Linearantrieb

Claims

Aufspulmaschine zum Aufspulen eines kontinuierlich anlaufenden Fadens (1) zu einer Spule (17) mit einer Changiereinrichtung, mit einer Andrückwalze (5) und mit einem drehbaren Spulrevolver (11), an welchem zwei Spulspindeln (14, 15) drehbar gelagert sind;
wobei die Spulspindeln (14, 15) mittels Drehung des Spulrevolvers (11) abwechselnd in einen Aufspulbereich und in einen Wechselbereich geschwenkt werden können
und wobei die Lagerungen der Spulspindeln (14, 15) relativ zum Spulrevolver (11) jeweils mittels einer Lagerführungseinrichtung (12,13) zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position am Spulrevolver (11) bewegbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerführungseinrichtungen (12,13) derart an dem Spulrevolver (11) angebracht sind, daß sich jeweils eine der Spulspindeln (14, 15) zu Beginn des Aufspulens im Aufspulbereich in der äußeren Position am Spulrevolver (11) befindet und daß. die Ausweichbewegung der Spulspindel zur Bildung der Spule (17) durch die Lagerführungseinrichtung und/oder den Spulrevolver (11) ausführbar ist, wobei die Spulspindeln (14,15) mittels der Lagerführungseinrichtungen (12,13) jeweils auf einer teilkreisförmigen Lagerführungsbahn (32) geführt werden,
die Lagerführungsbahn (32) in der äußeren Position der Spulspindel (14,15) eine durch die Drehung des Spulrevolvers (11) bei in äußerer Position feststehender Lagerung der Spulspindel (14,15) erzeugte Spindelführungsbahn (36) tangiert.
Aufspulmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerführungseinrichtungen (12,13) der Spulspindeln (14, 15) unabhängig voneinander und unabhängig von der Bewegung des Spulrevolvers (11) bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede der Lagerführungsbahnen (32) zwischen der inneren Position und der äußeren Position einen Winkel von 180° aufspannt.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerungen der Spulspindeln (14, 15) mittels der Lagerführungseinrichtungen (12,13) auf den Lagerführungsbahnen (32) vor und zurück bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerungen der Spulspindeln (14, 15) mittels der Lagerführungseinrichtungen (12,13) umlaufend auf den Lagerführungsbahnen (32) bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerführungseinrichtungen durch zwei Spindelrevolver (12,13) gebildet sind,
daß jeweils eine der Spulspindeln (14, 15) an einem der Spindelrevolver (12, 13) exzentrisch gelagert ist und
daß die Spindelrevolver (12, 13) ihrerseits exzentrisch drehbar um 180°versetzt an dem Spulrevolver (11) gelagert sind.
Aufspulmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Spindelrevolver (12, 13) und der Spulrevolver (11) synchron bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Spindelrevolver (12, 13) und/oder der Spulrevolver (11) schrittweise bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spulrevolver (11) und jeder der Spindelrevolver (12, 13) mit gleichem Drehsinn bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spulrevolver (11) und jeder der Spindelrevolver (12, 13) mit entgegengesetztem Drehsinn bewegbar sind.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Spindelrevolver (12, 13) und der Spulrevolver (11) beim Übergang vom Aufspulbereich in den Wechselbereich und zurück derart bewegbar sind, daß die Spulspindel (14, 15) eine stetige elliptische oder kreisförmige Führungsbahn durchläuft.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Spindelrevolver (12, 13) und der Spulrevolver (11) beim Übergang vom Aufspulbereich in den Wechselbereich derart bewegbar sind, daß die Spulspindel (14, 15) eine unstetige kreisförmige oder elliptische Führungsbahn durchläuft.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebe der Spindelrevolver (12,13) und der Antrieb des Spulrevolvers (11) mechanisch oder elektrisch gekoppelt sind.
Aufspulmaschine nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spindelrevolver (12,13) und der Spulrevolver (11) jeweils durch umrichtergesteuerte Einzelmotoren angetrieben sind und
daß die Einzelmotoren mittels einer programmierbaren Steuerung (10) ansteuerbar sind.
Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Andrückwalze (5) an einer schwenkbaren Schwinge (8) gelagert ist, so daß die Andruckwalze (5) in radialer Richtung zur Spule (17) beweglich ist.
Verfahren zum Aufspulen eines kontinuierlich anlaufenden Fadens, insbesondere mit einer Aufspulmaschine nach Anspruch 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
Spulspindeln durch Überlagerung der Drehbewegungen einer Lagerführungseinrichtung und eines Spulrevolvers bewegt werden, wobei die Spulspindeln (14, 15) mittels der Lagerführungseinrichtung (12, 13) jeweils auf einer teilkreisförmigen Lagerführungsbahn (32) geführt werden, die Lagerführungsbahn (32) in einer äußeren Position der Spulspindeln (14, 15) eine durch die Drehung des Spulrevolvers (11) bei in äußerer Position feststehender Lagerung der Spulspindeln (14, 15) erzeugte Spindelführungsbahn (36) tangiert.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehsinn der Drehbewegungen gleich ist.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehsinn der Drehbewegungen nicht gleich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehgeschwindigkeiten der Drehbewegungen gleich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehgeschwindigkeiten der Drehbewegungen ungleich ist.