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
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IPC-Nebenklasse |
B65H 54/22
B65H 54/553
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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.
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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
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Anspruch[de] |
- 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. 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. Aufspulmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spindellager (25) in dem Spindelträger (5) axial
beweglich ist.
- 4. Aufspulmaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spindellager (25) einschließlich des Spindelmotors
(8) gegenüber dem Spindelträger (4) axial beweglich sind.
- 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. 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. 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. 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. 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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Patent Zeichnungen (PDF)
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