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Dokumentenidentifikation DE19534914A1 15.05.1996
Titel Aufspulmaschine zum Aufspulen mehrerer Fäden zu Spulen
Anmelder Barmag AG, 42897 Remscheid, DE
Erfinder Schippers, Heinz, Dr., 42897 Remscheid, DE;
Lenk, Erich, Dr., 42897 Remscheid, DE
DE-Anmeldedatum 20.09.1995
DE-Aktenzeichen 19534914
Offenlegungstag 15.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse B65H 67/048
IPC-Nebenklasse B65H 54/22   B65H 54/553   
Zusammenfassung Die Aufspulmaschine besitzt einen beweglichen Spindenträger, auf welchem zwei Spulspindeln drehbar gelagert sind. Gegenüber dem Spindelträger befindet sich ein Unterstützungsträger, welcher gleichgerichtet mit und synchron zu dem Spindelträger bewegbar ist. Der Unterstützungsträger weist Lager zur Aufnahme des von dem Spindelträger abgewandten Endes beider Spulspindeln auf. Durch eine Greifeinrichtung kann die Spulspindel aus dem Spindelträger und dem Unterstützungsträger herausgenommen werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Diese Aufspulmaschine ist bekannt durch die EP-0 374 536 B1 (Bag. 1670). Aufgabe dieser Erfindung ist eine Weiterbildung dieser Aufspulmaschine, durch die es möglich wird, die Spulspindeln sehr lang, z. B. länger als 1 m auszuführen und mit hohen Geschwindigkeiten, z. B. Umfangsgeschwindigkeiten von mehr als 4000 m/min, zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu benutzen.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.

Die in der DE 41 33 232 C2 gezeigte Vorrichtung ist nicht anwendbar.

Durch die Erfindung wird die Spulspindel während des Spulbetriebs schwingungsfrei und ohne unzulässige Auslenkung gelagert, obwohl die Spulspindel während des Spulbetriebs beweglich ist.

Die Greifeinrichtung ist vorzugsweise am Ende eines Schwenkarmes gelagert. Dieser Schwenkarm kann mit bis zu 360° schwenkbar sein. Dabei schneidet der Schwenkkreis der Greifeinrichtung die Bewegungsbahn der Aufnahmeeinrichtung (Lagerbett), in welcher die Spulspindel in dem Spindelhalter aufgenommen wird, an zwei Stellen, und zwar erstmalig in der Ausladestellung und beim zweitenmal in der Einsetzstellung.

In der Ausladestellung wird die Spulspindel - in einer Ausführung: einschließlich ihrer Lagerung - aus dem Spindelträger und aus dem Unterstützungsträger herausgenommen.

Vorzugsweise ist zu diesem Zweck die Greifeinrichtung axial zur Spindel und mit Radialkomponente zu der Bewegungsbahn des Spindelträgers beweglich. Der Spindelträger ist vorzugsweise ein in der Aufspulmaschine drehbar gelagerter Revolver, an dem die beiden Spulspindeln mit einem Versatz von 180° im Umfangsbereich drehbar gelagert sind.

Das bedeutet, daß auch der Unterstützungsträger als Unterstützungsrevolver ausgeführt und in einem Unterstützungsgestell drehbar gelagert ist. Es kommt dabei darauf an, daß der Spindelrevolver und der Unterstützungsrevolver absolut synchron angetrieben sind. Das kann durch eine mechanische oder eine elektrische Kupplung geschehen.

Dabei kann in einer Ausführung der Motor einschließlich Motorwelle fest an dem Spindelträger befestigt sein. In diesem Falle ist die Spulspindel mit ihrem Antriebsende kuppelbar mit der Motorwelle, wobei diese Kupplung lösbar ist. In einer anderen Ausführung bilden Spulspindel und der Antriebsmotor eine Einheit, die insgesamt einschließlich ihrer Lagerung aus dem Spindelträger herausgenommen werden kann.

Man kann das freie Spindelende ebenfalls mit einem Lager versehen, welches in dem Unterstützungsträger herausnehmbar fixiert werden kann. Das hat zur Voraussetzung, daß dieses Lager so klein ausgeführt wird, daß die auf der Spulspindel hergestellten Spulen mit ihren Hülsen über die Lager geschoben und auf diese Weise von der Spulspindel abgenommen werden können. Diese Beschränkung besteht nicht, wenn in dem Unterstützungsträger für jede Spulspindel eine Aufnahmepfanne frei drehbar gelagert wird. Diese Aufnahmepfanne nimmt das freie Spindelende durch axiales Einschieben des freien Spindelendes drehbar auf. Dazu ist erforderlich eine axiale Relativbewegung zwischen der Aufnahmepfanne und der Spulspindel. Zur Ermöglichung dieser Axialbewegung kann in einer Ausführung die Spulspindel mittels der Greifeinrichtung auch axial bewegt werden, bevor die Radialbewegung zum Herausnehmen der Spulspindel aus dem Spindelträger stattfindet. In einer Alternative ist die Aufnahmepfanne gegenüber ihrem Lager oder die Aufnahmepfanne einschließlich Lager gegenüber dem Unterstützungsträger axial beweglich bevor die Spulspindel mit Hilfe der Greifeinrichtung aus dem Spindelträger herausgenommen wird. Die Aufnahmepfanne und die Spulspindel können insbesondere konusförmig ausgebildet sein, damit sie drehfest und ohne radiales Spiel miteinander gekuppelt werden können. Eine entsprechende Ausgestaltung ist auch für das andere Ende der Spindel möglich, wobei dann das Lager einschließlich Motor gegenüber dem Spindelträger radial beweglich ist.

Das Ausheben der Spulspindel aus dem Spindelträger dient dem Zweck, die Beweglichkeit des Spindelträgers zu erhalten, während die Spulspindel an einem nicht störenden Platz bis zur Abnahme der vollen Spulen wartet. Hierbei bleibt die Spulspindel in der Greifeinrichtung einseitig auskragend eingespannt, so daß die vollen Spulen von dem freien Ende der Spulspindel abgezogen werden können. Die Greifeinrichtung kann hierzu mit einer Ausschiebeinrichtung versehen sein, welche parallel zur Spulspindel verfahrbar ist und dabei die letzte der aufgespannten Spulenhülsen hintergreift und dadurch die Säule der fertigen Spulen von der Spulspindel auf eine geeignete Aufnahmeeinrichtung, z. B. einen Dorn abschiebt. Für diesen Vorgang ist unterhalb der Aufspulmaschine ein freier Raum vorgesehen, der mindestens die lichte Weite des größten Spulendurchmessers hat und der von der Bedienungsseite der Aufspulmaschine, die am freien Spindelende liegt, zugänglich ist.

Die Greifeinrichtung wird nach dem Abnehmen der vollen Spule in eine zweite Position verschwenkt, in welcher ihr Bewegungskreis das Lagerbett der Spulspindel schneidet, wenn der Spindelträger eine entsprechende Bewegung durchführt. Je nach Ausbildung der Greifeinrichtung kann dies während des regulären Spulbetriebs oder aber im Augenblick des sogenannten "Spulenwechsels" erfolgen. Beim Spulenwechsel wird die derzeit in Betrieb befindliche Spulspindel durch schnelle Bewegung des Spindelträgers aus dem Spulbereich gefahren und synchron dazu die andere Spulspindel mit den darauf aufgespannten Leerhülsen in den Spulbereich gefahren. Zum Festspannen der Spulenlagerung in dem Lagerbett dient eine Verriegelung, die an dem Spindelträger angebracht ist und die z. B. hydraulisch oder pneumatisch oder durch Elektromotor betrieben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung verdeutlicht. Dabei zeigen:

Fig. 1 dieselbe Aufspulmaschine, bei der sich die Spulspindel mit vollen Spulen in ihrer Wartestellung befindet;

Fig. 2 eine Aufspulmaschine mit einem Spindelträger im Augenblick des Spulenwechsels;

Fig. 3 eine Ansicht derselben Aufspulmaschine zur Verdeutlichung der Bewegungsbahn der Spulspindeln und der Greifeinrichtungen;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Spulmaschine.

In allen Ausführungsbeispielen besteht die Spulmaschine aus den folgenden Grundelementen:

Das Maschinengestell weist ein horizontales Grundgestell 2 auf. An dem Grundgestell sind befestigt:

das Antriebsgestell 1 und das Unterstützungsgestell 3.

Beide haben einen Abstand voneinander. In dem Antriebsgestell 1 ist der Spindelträger 4 gelagert. Dabei handelt es sich um einen drehbar gelagerten Revolver. Die Revolverdrehung wird durch den Revolverantriebsmotor 11 bewirkt. In dem Unterstützungsgestell 3 ist der Unterstützungsträger 5 gelagert. Dieser Unterstützungsträger ist als Revolver ausgebildet.

In dem Spindelträger 4 und dem Unterstützungsträger 5 sind die Spulspindeln 6.1 und 6.2 drehbar gelagert. Hierzu dient einerseits die Spindellagerung 7, mit der die Spindeln in dem Revolver 4 gelagert sind. Hierzu dienen andererseits die Unterstützungslager 25, mit denen die Spindeln in dem Unterstützungsrevolver 5 gelagert sind. Die Spindeln sind auf ihrer Antriebsseite mit den Spindelmotoren 8 drehfest verbunden, wobei jede Spindel einen derartigen Spindelmotor besitzt. Der Revolver sowie der Unterstützungsrevolver 5 werden durch eine Zahnradverbindung, bestehend aus Welle 13 sowie Ritzeln 15 und 16 und Zahnrad 14 synchronisiert. Dabei sitzt das Zahnrad 14 auf der Welle des Revolverantriebsmotors 11. Das Ritzel 15 kämmt mit diesem Zahnrad 14. Das andere Ritzel 16 kämmt mit einer Umfangsverzahlung des Unterstützungsrevolvers 5. In den Darstellungen befindet sich die obere Spindel 6.1 in Betrieb. Man erkennt, daß mehrere Spulhülsen 9 fluchtend hintereinander auf der Spindel aufgespannt sind. Die weiteren Elemente, die zum Aufspulen erforderlich sind, sind hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Es handelt sich dabei insbesondere um die Changiereinrichtung. Die in dem Antriebsgestell 1 mit geringer Beweglichkeit gelagerte Kontaktwalze 31, die zur Messung der Umfangsgeschwindigkeit und des Durchmessers der sich bildenden Spulen dient, ist in Fig. 3 und 4 angedeutet. Sie liegt auf dem Umfang der Hülsen bzw. sich bildenden Spulen der Spulspindel 6.1.

Die andere Spindel 6.2 ist in ihrer Wartestellung gezeigt. Dabei sei erwähnt, daß die Spindellagerungen 7 sowie die Unterstützungslagerungen 25 jeweils um 180° gegeneinander versetzt sind. Es ist zu erkennen, daß auf der in Wartestellung befindlichen Spulspindel 6.2 sechs volle Spulen 20 gebildet sind, die nunmehr von dieser Spulspindel abgenommen werden und durch leere Hülsen ersetzt werden müssen. Hierzu dient eine Greifeinrichtung 21. Diese Greifeinrichtung 21 ist so eingerichtet, daß sie antriebsseitig die Spindel ergreifen kann. Die Greifeinrichtung 21 ist befestigt am Ende eines Schwenkarmes 22. Der Schwenkarm 22 ist schwenkbar um eine Schwenkachse 23. Die Schwenkbewegung wird angetrieben durch den Schwenkantrieb 24.

Durch die Greifeinrichtung 21 kann die Spulspindel 6.2 mit den vollen Spulen aus ihrer Lagerung ausgehoben werden, während der Revolver 4 und der Unterstützungsrevolver 5 sich weiterdrehen. Die Besonderheiten, die sich insofern aus den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen ergeben, werden weiter unten beschrieben. Die Greifeinrichtung 21 setzt dann die Spulspindel unterhalb der Revolverebene in dem Warteraum 29 ab und hält die Spulspindel dort so lange fest, bis von der Kopfseite her - d. h. von dem Unterstützungsgestell her - die Spulspindeln abgeholt werden. Dies geschieht z. B. durch einen auf einer verfahrbaren Trageinrichtung angeordneten Dorn, der in fluchtende Position mit der Spulspindel 6.2 gebracht wird. Die vollen Spulen werden sodann axial von der Spulspindel 6.2 auf den Dorn abgeschoben.

Sodann fährt die Greifeinrichtung zurück und übergibt die nunmehr mit Leerhülsen bestückte Spulspindel 6.2 wieder an ihre Lagerungen.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2, 3 sind die Spindellagerungen 7 im Revolver 4 radial aus dem Revolver herausnehmbar, und zwar einschließlich der jeweiligen Revolverantriebe 8. Die Lagerungen werden - wie Fig. 3 andeutet - durch Pneumatikzylinder in jeweils einem radialen Schlitz des Revolvers 4 festgeklemmt. Weiterhin sind die Lagerungen in den Lagerschlitzen nach Lösung der pneumatischen Einspannkraft axial beweglich. Das von der Antriebsseite abgewandte freie Ende der Spulspindel ist in drehbar gelagerten Aufnahmepfannen 26 im Unterstützungsträger 5 drehbar gelagert, wobei diese Pfannen Teil des Unterstützungslagers 25 sind.

Zur spielfreien Aufnahme der Spulspindel ist die Aufnahmepfanne 26 konisch ausgebildet, während das von der Antriebsseite abgewandte Ende der Spulspindel konisch angespitzt ist.

Wenn die auf der Spulspindel hergestellten Spulen ihre vorbestimmte Dicke erreicht haben, so erfolgt der Spulenwechsel. Hierzu werden der Revolver 4 und der Unterstützungsrevolver schnell gedreht. Gleichzeitig wird die Greifeinrichtung 21 so verschwenkt, daß die Spindel 6.2 in die Greifklauen 27, 28 der Greifeinrichtung 21 fährt. Nunmehr werden die Greifklauen durch die hier angedeutete pneumatische Zylinder-Kolbeneinheit gespannt und dadurch die Spindel festgehalten. Nunmehr verfährt der Wechselantrieb 24 die Greifeinrichtung 21 in axialer Richtung. Dadurch wird die Spulspindel aus der Aufnahmepfanne des gegenüberliegenden Unterstützungslagers 25 herausgehoben. Nunmehr kann die Greifeinrichtung 21 so weit verschwenkt werden, daß sich die Spulspindel 6.2 mit den darauf befindlichen Vollspulen in dem Warteraum 29 unterhalb der Revolver befindet. Durch eine entsprechende Öffnung in dem Unterstützungsgestell 3 können nunmehr die Spulen nach vorne abgenommen werden, z. B. indem man sie auf einen Spulendorn schiebt - wie oben beschrieben.

Danach werden neue Hülsen auf die Spulspindel 6.2 geschoben. Die Spulspindel ist nunmehr wieder betriebsbereit. Die Greifeinrichtung 21 wird nunmehr um die Schwenkachse 23 um einen großen Winkel weiter verschwenkt, bis der Lagerschlitz im Revolver 4 sowie das Unterstützungslager 25 durch entsprechende Drehung des Rotors 4 den Schwenkkreis der Greifeinrichtung 21 schneidet. Nunmehr wird die Spindel wieder in fluchtende Verbindung mit den Lagern gebracht. Die Greifeinrichtung wird axial wieder zurückgeschoben, so daß die Spindel wieder in der Aufnahmepfanne 26 des Unterstützungslagers 25 aufgenommen wird. Gleichzeitig werden die Klemmzylinder/Kolbeneinheiten zur Festlegung des Spindellagers in dem Lagerschlitz betätigt. Nunmehr ist diese Spindel 6.2 bereit, in Betrieb zu gehen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Spindeln mit der Antriebswelle der Spindelmotoren 8 durch eine zentrierende Kupplung verbunden. Bei dieser zentrierenden Kupplung kann es sich wiederum um die konische Ausbildung einer Aufnahmepfanne einerseits und der Spindel andererseits handeln. Die Spindellagerungen 7 einschließlich der Antriebsmotoren 8 sind durch Zylinder/Kolbeneinheiten axial verschiebbar. Wenn die Spulen auf der Spulspindel 6.2 zu ihrer vorbestimmten Dicke angewachsen sind, erfolgt der sogenannte Spulenwechsel. Hierzu werden die Revolver 4 und Unterstützungsrevolver 5 schnell gedreht. Bei dieser Drehbewegung fährt die Spulspindel 2 zwischen die Klemmbacken 27 und 28. Insofern kann ebenfalls auf Fig. 3 verwiesen werden. Statt der Axialbewegung der Greifeinrichtung 21 werden jetzt die Spindellagerungen 7 mit dem Antriebsmotor 8 und der Motorwelle axial verschoben. Dadurch wird die Spindel 6.2 von ihrer entsprechenden Motorwelle entkuppelt. Gleichzeitig wird auch die Unterstützungslagerung 25 mit der Aufnahmepfanne 26 durch eine Zylinder/- Kolbeneinheit axial verfahren. Daher wird die Spindel auch an dem von der Antriebsseite abgewandten Ende aus der Aufnahmepfanne entlassen. Nunmehr kann die Greifeinrichtung 21 verschwenkt werden, bis sich die vollen Spulen in dem Warteraum 29 befinden. Die vollen Spulen können dann z. B. auf einen in fluchtende Verbindung mit der Spulspindel gebrachten Dorn auf diesen abgeschoben und wegtransportiert werden. Während der Wartezeit wird der weitere Betrieb der Spulspindel, welcher insbesondere auch eine Drehung des Spulenrevolvers und des Unterstützungsträgers erforderlich macht, nicht behindert. Die Greifeinrichtung kann nunmehr zurückgeschwenkt werden bis in eine Position, in welcher der Schwenkkreis der Spulspindel um die Schwenkachse 23 den Drehkreis der Achse des Motors 8 an dem Spulenrevolver 4 bzw. Unterstützungsrevolver 5 schneidet. In dieser Position des Spulenrevolvers 4 bzw. Unterstützungsrevolvers 5 werden der Antriebsmotor 8 sowie das Unterstützungslager 25 axial wieder einander angenähert, so daß die Spulspindel 6.2 zwischen den beiden Aufnahmepfannen eingespannt wird. Nunmehr wird die Greifeinrichtung 21 gelöst und die Spulspindel 6.2 ist betriebsbereit.

Bezugszeichenliste

1 Maschinengestell, Kopfgestell, Antriebsgestell

2 Grundgestell

3 Unterstützungsgestell

4 Spindelträger, Revolver

5 Unterstützungsträger, Unterstützungsrevolver

6.1 Spulspindel, Betriebsspindel

6.2 Spulspindel, Wartespindel

7 Spindellagerung

8 Spindelmotor

9 Lagerbett

10 Revolverlagerung

11 Revolverantrieb

12 Unterstützungsträgerlagerung

13 Synchronisierantrieb, Welle

14 Zahnrad

15 Ritzel

16 Ritzel

18 Umfangsverzahnung

19 Hülsen

20 Spulen

21 Greifeinrichtung

22 Schwenkarm

23 Schwenkachse

24 Wechselantrieb

25 Unterstützungslager

26 Aufnahmepfanne

27 Greifbacken

28 bewegliche Greifbacken

29 Warteraum

30 Spanneinrichtung

31 Kontaktwalze


Anspruch[de]
  1. 1. Aufspulmaschine zum Aufspulen mehrerer Fäden zu Spulen, welche Spulen auf einer gemeinsamen Spulspindel aufgespannt sind, wobei die Aufspulmaschine einen bewegbaren Spindelträger aufweist, auf welchem zwei Spulspindeln mit ihrem einen Antriebsende drehbar gelagert sind,

    wobei jede Spulspindel durch einen am Antriebsende angekuppelten Antrieb angetrieben und abwechselnd zum Aufspulen betrieben wird

    und wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Spulen, welche auf der in Betrieb befindlichen Spulspindel aufgespannt sind, mittels einer drehbaren Kontaktwalze ständig gemessen wird, welche im wesentlichen ortsunbeweglich gelagert ist und an dem Umfang der Spulen anliegt

    und wobei der Spindelträger zur Vergrößerung des Abstandes zwischen der Mittelachse der Kontaktwalze und der Mittelachse der in Betrieb befindlichen Spulspindel bei sich vergrößerndem Durchmesser bewegbar ist,

    dadurch gekennzeichnet, daß

    die Aufspulmaschine einen Unterstützungsträger aufweist, der gleichgerichtet mit und synchron zu dem Spindelträger bewegbar ist,

    daß der Unterstützungsträger Lager zur Aufnahme des von dem Antriebsende abgewandten Spindelendes beider Spulspindeln aufweist

    und daß eine Greifeinrichtung in die Bewegungsbahn der nicht in Betrieb befindlichen Spulspindel einfahrbar ist, welche die Spulspindel an ihrem Antriebsende greift und aus ihrem Lagerbett im Spindelträger und Unterstützungsträger zeitweise derart aushebt, daß der Spindelträger ohne die gegriffene Spulspindel bewegbar ist.
  2. 2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsende jeder Spulspindel lösbar gekuppelt ist mit der Motorwelle des Antriebsmotors, wobei der Antriebsmotor mit dem Spindelträger fest verbunden ist.
  3. 3. Aufspulmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindellager (25) in dem Spindelträger (5) axial beweglich ist.
  4. 4. Aufspulmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindellager (25) einschließlich des Spindelmotors (8) gegenüber dem Spindelträger (4) axial beweglich sind.
  5. 5. Aufspulmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spulspindel einschließlich ihres Antriebsmotors in dem Spindelträger mittels Lagerung gelagert ist, welche mit Hilfe der Greifeinrichtung aus dem Spindelträger herausnehmbar ist.
  6. 6. Aufspulmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung zur axialen Bewegung der Spulspindel und zur radialen Bewegung der Spulspindel mit Radialkomponente eingerichtet ist.
  7. 7. Aufspulmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Unterstützungsträger für jede Spulspindel zwei Aufnahmepfannen drehbar gelagert sind zur Aufnahme des freien Endes der Spulspindeln.
  8. 8. Aufspulmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungslager 25 gegenüber dem Unterstützungsträger 5 axial beweglich sind und eine Kupplung zur drehfesten/lösbaren Verbindung des Spindelendes aufweisen.
  9. 9. Aufspulmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung im unteren Bewegungsbereich des Spindelträgers angeordnet ist und daß unterhalb der Aufspulmaschine ein freier Raum zur zeitweisen Speicherung der Spulspindel mit vollen Spulen vorgesehen ist.






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