EP3575254A1 - Verfahren zum anpressen einer spule an eine spulwalze sowie abzugsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum anpressen einer spule an eine spulwalze sowie abzugsvorrichtung Download PDF

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EP3575254A1
EP3575254A1 EP19175012.4A EP19175012A EP3575254A1 EP 3575254 A1 EP3575254 A1 EP 3575254A1 EP 19175012 A EP19175012 A EP 19175012A EP 3575254 A1 EP3575254 A1 EP 3575254A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring element
coil
winding roller
electric motor
winding
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19175012.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Bahlmann
Thomas Gruber
Mario Maleck
Romeo Pohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP3575254A1 publication Critical patent/EP3575254A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/52—Drive contact pressure control, e.g. pressing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/42—Arrangements for rotating packages in which the package, core, or former is rotated by frictional contact of its periphery with a driving surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a method for pressing a coil on a winding roller at a workstation of a textile machine by means of a pressing device. Furthermore, the invention relates to a corresponding winding device with a winding roller and a contactable to the winding roller coil and a pressing device.
  • Winding devices have become known in the prior art in various embodiments. For example, it has become known in open-end spinning machines to press the coil by means of a pneumatic cylinder to the winding roller. In conventional open-end spinning machines, the pressure of the cylinders is generally adjustable centrally for all workstations on a pressure regulating valve in order to make adjustments to the contact pressure. An individual setting per job is therefore not possible.
  • a spinning machine in which the coil is acted upon in operation with a pneumatic cylinder and is pressed against the winding roller.
  • a relief device is provided on the coil frame, which includes a tension spring. With the tension spring, an adjustment lever for an operator is pivotally connected, so that the direction of attack of the spring element on the creel can be changed and thereby the coil contact pressure can be changed.
  • Object of the present invention is to provide a winding device and a method for pressing a coil, which allow a comfortable adjustment of the contact pressure of the coil to the winding roller.
  • the coil is pressed by means of a pressing device of the job to the coil.
  • a corresponding winding device has a winding roller and a coil which can be pressed against the winding roller. Furthermore, the winding device on a pressing device.
  • the pressing device comprises for pressing the coil to the winding roller a prestressable spring element.
  • a desired bias of the spring element or a desired bias voltage representing setting parameters, such as a spring travel, given and the bias of the spring element is adjusted according to the predetermined, desired bias.
  • the pressing device of the winding device comprises an adjusting element, in particular an electric motor, which is in operative connection with the spring element and by means of which the spring element can be acted upon by a predetermined bias voltage.
  • the bias of the spring element is adjusted by means of an electric motor of the pressing device. This can be controlled very finely to adjust the bias of the spring element according to the desired bias.
  • the electric motor for applying the spring element with the predetermined bias is preferably moved away.
  • the travel of the electric motor is a measure of the spring travel of the spring element and thus for the bias of the spring element.
  • the adjustment parameter representing the preload is a travel path of the electric motor. It is particularly advantageous if the travel of the electric motor is arranged parallel or coaxial with a direction of action of the spring element, since then the travel of the electric motor with a linear spring characteristic is directly proportional to the bias of the spring element.
  • the electric motor is a stepping motor, in particular a linear stepping motor, since this is a very accurate adjustment of the spring preload corresponding to the traveled Number of steps allows.
  • the adjustment parameter representing the bias is advantageously a number of steps of the stepping motor.
  • the setting of the bias voltage corresponding to the predetermined bias in two phases.
  • a first phase while the coil is brought by the contact pressure device in contact with the winding roller and / or brought the spring element in operative connection with the electric motor.
  • the spring element is still completely relaxed in the first phase.
  • the spring element is then subjected to the bias voltage.
  • the spring element is therefore only in the second phase in a bias effecting effective connection with the electric motor. This makes it possible to set the predetermined bias exactly.
  • the operative connection between the electric motor and the spring element is releasable.
  • the winding device preferably has a corresponding detection device.
  • the spring is thus set under pressure upon reaching a contact between the winding roller and the coil or takes place the path-controlled method of the electric motor only when it is actually in operative connection with the spring element. Faulty settings of the bias of the spring element due to a possible idle travel of the electric motor, ie, without operative connection with the spring element, can be avoided thereby. Likewise, even with wear of the winding roller or diameter changes of the coil without further adjustments always the desired biasing force is achieved.
  • the spring element is arranged clampable in a sleeve which is provided between a lifting element of the electric motor and a Spularm the coil.
  • the spring element is preferably designed as a spiral spring, but other embodiments would also be possible.
  • the element which performs an axial movement for biasing the spring element may, for example, be a transmission element connected to the electric motor, such as a connecting rod, a rack, a threaded spindle or the like, or in the case of a linear motor, the rotor.
  • the sleeve relative to its axial direction is displaceable with the lifting element and fixed to the Spularmverbunden.
  • the displaceability between the sleeve and the lifting element in the first phase allows the application of the coil to the winding roller and then by compressing the spring element in the sleeve in the second phase, the application of the bias to the spring element.
  • the predetermined bias of the spring element or the adjustment parameters is reduced with increasing diameter of the coil.
  • the increasing weight of the coil, which additionally presses the coil against the winding roller, can be reduced thereby.
  • the bias of the spring element is predetermined such that the coil contact pressure during a winding travel of the coil, ie with increasing coil diameter, remains largely the same, so that coils can be produced with constant properties over their diameter.
  • a course of the pretensioning of the spring element and / or of the setting parameter representing the desired preload is predetermined and the electric motor is driven in accordance with the predetermined course.
  • the course can be specified so that the contact pressure of the coil over the entire winding cycle, ie with increasing coil diameter, remains constant or changed in an alternative embodiment over the winding cycle.
  • the coil is lifted by means of the pressing device of the winding roller or in the winding device, the coil by means of the pressing device of the winding roller can be lifted.
  • the electric motor is used in this case equally for lifting and resetting the coil and for biasing the spring element.
  • FIG. 1 shows an overview of a workstation 2 a textile machine 1 in a schematic sectional view.
  • the textile machine 1 is presently designed as a spinning machine and has in the usual way a spinning element 8, here a spinning rotor, on which a fiber material 7 is supplied.
  • the fiber material 7 is spun into a thread 4 and withdrawn by means of a take-off device 3.
  • the thread 4 optionally passes through further elements, such as a quality sensor or a paraffining device and is finally wound on a spool 9 by means of a winding device 5.
  • the winding device 5 includes in a conventional manner a fixedly mounted, driven with a winding roll speed winding roller 10, and one can be pressed against the winding roller 10 and optionally liftable from the winding roller 10 coil 9.
  • a pressing device 11 is provided, which in the present case is shown only schematically. In such winder 5, it is often desirable to perform the contact force of the coil 9 to the winding roller 10 adjustable to allow adaptation to conditions of the job 2.
  • FIG. 2 shows a partially sectioned, schematic representation of such a winding device 5 with a winding roller 10 and a coil 9.
  • the coil 9 can be pressed by means of a pressing device 11 to the winding roller 10.
  • the contact pressure device 11 includes as an actuating element an electric motor 13 which is mounted on the workstation 2, which is shown here only schematically and broken off, of the textile machine 1 (not shown here).
  • the electric motor 13 has a Lifting element 15, which performs a lifting movement in the direction of the double arrow when operating the electric motor 13.
  • the lifting element 15 is connected to a Spularm 16 which is rotatably mounted about a pivot point 17, and thereby applies the coil 9 to the winding roller 10 at.
  • the Spularm 16 is designed as a two-armed lever, wherein the coil 9 is mounted on a first lever arm and the second lever arm is connected to the electric motor 13 of the pressing device 11. But it would of course also conceivable to execute the Spularm 16 as a one-armed lever.
  • the lifting element 15 is not directly connected to the Spularm 16, but via a spring element 12.
  • the lifting element 15 is connected according to the present illustration with a spring plate 18 which is slidably disposed in a sleeve 14.
  • the sleeve 14 is in turn fixed, but according to the present example, pivotally connected to the Spularm 16.
  • the electric motor 13 is fixed, but pivotally connected to the textile machine 1 or the workstation 2, to allow the resultant by the lifting movement of the lifting element 15 changes in position of the individual components.
  • other types of storage or connections between the electric motor 13, the sleeve 14 and the Spularm 16 are possible.
  • the spring element 12 here in the form of a spiral spring, is supported on the sleeve 14 and can be acted upon by the spring plate 18 and the lifting element 15 of the electric motor 13 with a bias voltage.
  • the sleeve 14 is related to its axial direction, which in the present case corresponds to the direction of the double arrow and is determined by the central longitudinal axis of the cylindrical body of the sleeve 14, slidably connected via the spring plate 18 with the lifting element 15.
  • the lifting element 15 is in an extended position, in which the spring plate 18 connected to the lifting element 15 has a first distance from the electric motor 13.
  • FIG. 3 Now a situation is shown in which the coil 9 rests on the winding roller 10. If the bobbin 9 had previously been lifted off from the winding roller 10 by means of the pressing device 11, which is generally required in the case of centrally driven winding rollers, it was transferred by the method of the electric motor 13 into the position shown here. By moving the electric motor 13 now move the lifting element 15 and the associated spring plate 18 in the direction of the electric motor 13. This movement is transmitted via the spring element 12 and the sleeve 14 on the Spularm 16, wherein the coil 9 in contact with the winding roller 10 is brought. The lifting element 15 is now in a partially retracted position, in which the spring plate 18 connected to the lifting element 15 has a second distance to the electric motor 13, which is smaller than the first distance.
  • the winding device 5 has for this purpose a corresponding detection device.
  • the detection device can be formed for example by a proximity switch, a contact switch or by elements of the pressing device 11. It is also conceivable that is detected on the basis of a load angle of the electric motor 13, whether the coil 9 has come into contact with the winding roller 10, since due to the then higher mechanical resistance of the load angle of the electric motor 13 increases suddenly.
  • the detection by the detection of the load angle is particularly advantageous because it can be done sensorless and often represents a function already present in the control of the electric motor anyway.
  • the first phase of setting the desired bias voltage is completed.
  • the spring element 12 is biased in the second phase.
  • the detection can be carried out in various ways as described above, but preferably by detecting a sudden increase in the load angle, which occurs as soon as the spring element 12 contacts the sleeve.
  • This embodiment is particularly advantageous when the coil 9 does not have to be lifted from the winding roller 10, which is the case for individually driven winding rollers in the rule.
  • FIG. 4 The application of the spring element 12 with the bias voltage is now in FIG. 4 shown. Again FIG. 4 Removable, now forms the winding roller 10 is a stop for the coil 9, so that at this point no further feed movement is possible or forms after the alternative embodiment, the sleeve 14 a stop for the spring element 12.
  • Ein further method of the electric motor 13 and the lifting element 15 is now possible only against the restoring force of the spring element 12.
  • the active connection between the spring element 12 and the electric motor 13 of the pressing device 11 is produced by abutting the coil 9 on the winding roller 10 and the spring element 13 on the sleeve 14.
  • This can now be in a further method of the electric motor 13 and the lifting element 15 a bias voltage are applied to the spring element 12. Since the electric motor 13 is moved away in this second phase, the travel of the lifting element 15 and thus the bias of the spring element 12, which is proportional to the travel of the lifting element 15, can be set very accurately.
  • the winding device 5 shown makes it possible to adjust the contact pressure force separately at each workstation 2 of the textile machine 1, so that even a multi-part occupancy of the textile machine 1 is possible without difficulty. It is also possible to take account of conditions at the individual jobs 2. It is also within the scope of the invention to apply the coils 9 of several jobs 2 by means of a central coil loading device (not shown) and to make only fine adjustments of the contact pressure by means of the arranged at each workstation contact pressure devices 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Anpressen einer Spule (9) an eine Spulwalze (10) an einer Arbeitsstelle (2) einer Textilmaschine (1) mittels einer Anpressvorrichtung (11) beinhaltet die Anpressvorrichtung (11) zum Anpressen der Spule (9) an die Spulwalze (10) ein vorspannbares Federelement (12). Dabei wird eine gewünschte Vorspannung des vorspannbaren Federelements (12) oder ein die gewünschte Vorspannung repräsentierender Einstellparameter vorgegeben und die Vorspannung des Federelements (12) entsprechend der vorgegebenen, gewünschten Vorspannung eingestellt. Eine Spulvorrichtung (5) für eine Arbeitsstelle (2) einer Textilmaschine (1) weist eine Spulwalze (10) und eine an die Spulwalze (10) anpressbare Spule (9) sowie eine Anpressvorrichtung (11) auf. Die Anpressvorrichtung (11) beinhaltet zum Anpressen der Spule (9) an die Spulwalze (10) ein vorspannbares Federelement (12). Weiterhin umfasst die Anpressvorrichtung (11) ein Stellelement, insbesondere einen Elektromotor (13), welches mit dem Federelement (12) in einer Wirkverbindung steht und mittels welchem das Federelement (12) mit einer vorgegebenen Vorspannung beaufschlagbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpressen einer Spule an eine Spulwalze an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine mittels einer Anpressvorrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Spulvorrichtung mit einer Spulwalze und einer an die Spulwalze anpressbaren Spule sowie einer Anpressvorrichtung.
  • Spulvorrichtungen sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden. Beispielsweise ist es bei Offenendspinnmaschinen bekannt geworden, die Spule mittels eines Pneumatikzylinders an die Spulwalze anzudrücken. Bei herkömmlichen Offenendspinnmaschinen ist dabei in der Regel der Druck der Zylinder zentral für alle Arbeitsstellen an einem Druckregelventil einstellbar, um Anpassungen des Anpressdrucks vorzunehmen. Ein individuelles Einstellen je Arbeitsstelle ist damit nicht möglich.
  • Aus der DE 195 34 333 B4 ist eine Spinnmaschine bekannt geworden, bei welcher die Spule im Betrieb mit einem Pneumatikzylinder beaufschlagt wird und an die Spulwalze angepresst wird. Um den Anpressdruck der Spule an die Spulwalze dennoch individuell einstellen zu können, ist eine Entlastungsvorrichtung am Spulenrahmen vorgesehen, die eine Zugfeder beinhaltet. Mit der Zugfeder ist ein Einstellhebel für einen Bediener schwenkbar verbunden, so dass die Angriffsrichtung des Federelements am Spulenrahmen verändert werden kann und dadurch der Spulenauflagedruck verändert werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spulvorrichtung sowie ein Verfahren zum Anpressen einer Spule vorzuschlagen, welche eine komfortable Einstellung des Anpressdruckes der Spule an die Spulwalze ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
  • Bei einem Verfahren zum Anpressen einer Spule an eine Spulwalze an einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine wird die Spule mittels einer Anpressvorrichtung der Arbeitsstelle an die Spule angepresst. Eine entsprechende Spulvorrichtung weist eine Spulwalze und eine an die Spulwalze anpressbare Spule auf. Weiterhin weist die Spulvorrichtung eine Anpressvorrichtung auf.
  • Die Anpressvorrichtung umfasst zum Anpressen der Spule an die Spulwalze ein vorspannbares Federelement. Dabei wird eine gewünschte Vorspannung des Federelements oder ein die gewünschte Vorspannung repräsentierender Einstellparameter, beispielsweise ein Federweg, vorgegeben und die Vorspannung des Federelements wird entsprechend der vorgegebenen, gewünschten Vorspannung eingestellt.
  • Die Anpressvorrichtung der Spulvorrichtung umfasst hierzu ein Stellelement, insbesondere einen Elektromotor, welches mit dem Federelement in einer Wirkverbindung steht und mittels welchem das Federelement mit einer vorgegebenen Vorspannung beaufschlagbar ist.
  • Dadurch, dass das Anpressen der Spule an die Spulwalze mittels eines vorgespannten Federelements erfolgt, ist es nicht wie im Stand der Technik erforderlich, die Anpressvorrichtung im laufenden Betrieb ständig mit Druckluft oder Strom zu beaufschlagen. Es ist somit auch bei einer Maschine mit Einzelplatzautomation, bei welcher eine Anpressvorrichtung an jeder Arbeitsstelle vorgesehen werden muss, möglich, die Spulvorrichtungen energiesparend zu betreiben. Durch das Federelement kann eine besonders zuverlässige Anpressung der Spule an die Spulwalze erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass durch das Stellelement die Vorspannung des Federelements und damit der Anpressdruck der Spule an die Spulwalze jederzeit auch im laufenden Betrieb und individuell je Arbeitsstelle einstellbar ist.
  • Ebenso können auch an mehreren Arbeitsstellen einer Textilmaschine weitgehend gleiche Bedingungen geschaffen werden. Dadurch, dass die Einstellung des Anpressdruckes direkt durch die Änderung der Vorspannung des Federelements erfolgt, kann die Einstellung des Anpressdrucks auch unabhängig von den geometrischen Gegebenheiten an der Arbeitsstelle erfolgen bzw. sind das Verfahren bzw. die Spulvorrichtung in der Lage, Einflüsse geometrischer Gegebenheiten an den Arbeitsstellen auszugleichen. Hierdurch kann auch zu jedem beliebigen Zeitpunkt der Spulreise der Spulenauflagedruck frei eingestellt werden, während im Stand der Technik der Spulenauflagedruck stets einer durch geometrische Gegebenheiten vorgegebenen Charakteristik folgt.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Vorspannung des Federelements mittels eines Elektromotors der Anpressvorrichtung eingestellt wird. Dieser kann sehr fein angesteuert werden, um die Vorspannung des Federelements entsprechend der gewünschten Vorspannung einzustellen.
  • Bei dem Verfahren wird der Elektromotor zum Beaufschlagen des Federelements mit der vorgegebenen Vorspannung vorzugsweise weggesteuert verfahren. Der Verfahrweg des Elektromotors ist dabei ein Maß für den Federweg des Federelements und damit für die Vorspannung des Federelements.
  • Vorteilhaft ist es daher auch, wenn der der die Vorspannung repräsentierende Einstellparameter ein Verfahrweg des Elektromotors ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Verfahrweg des Elektromotors parallel oder koaxial zu einer Wirkrichtung des Federelements angeordnet ist, da dann der Verfahrweg des Elektromotors bei linearer Federkennlinie direkt proportional zu der Vorspannung des Federelements ist.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Elektromotor ein Schrittmotor, insbesondere ein Linearschrittmotor, da dieser eine sehr exakte Einstellung der Federvorspannung entsprechend der zurückgelegten Schrittanzahl ermöglicht. Der die Vorspannung repräsentierende Einstellparameter ist dabei vorteilhafterweise eine Schrittanzahl des Schrittmotors.
  • Bei dem Verfahren ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Einstellen der Vorspannung entsprechend der vorgegebenen Vorspannung in zwei Phasen erfolgt. In einer ersten Phase wird dabei die Spule durch die Anpressvorrichtung in Anlage an die Spulwalze gebracht und/oder das Federelement in Wirkverbindung mit dem Elektromotor gebracht. Das Federelement ist in der ersten Phase noch vollständig entspannt. In der zweiten Phase wird dann das Federelement mit der Vorspannung beaufschlagt. Das Federelement steht somit erst in der zweiten Phase in einer die Vorspannung bewirkenden Wirkverbindung mit dem Elektromotor. Hierdurch ist es möglich, die vorgegebene Vorspannung exakt einzustellen. Bei der Spulvorrichtung ist es daher auch vorteilhaft, wenn die Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Federelement lösbar ist.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn detektiert wird, ob die Spule an der Spulwalze anliegt und/oder ob das Federelement mit der Anpressvorrichtung in Wirkverbindung steht. Der Beginn der zweiten Phase des weggesteuerten Verfahrens des Elektromotors bzw. des Vorspannens des Federelementes kann hierdurch exakt ermittelt werden. Die Spulvorrichtung weist hierzu vorzugsweise eine entsprechende Detektiereinrichtung auf. Die Feder wird somit erst beim Erreichen eines Kontakts zwischen der Spulwalze und der Spule unter Vorspannung gesetzt bzw. erfolgt das weggesteuerte Verfahren des Elektromotors erst dann, wenn dieser mit dem Federelement auch tatsächlich in Wirkverbindung steht. Fehleinstellungen der Vorspannung des Federelements aufgrund eines eventuellen Leerwegs des Elektromotors, d.h. ohne Wirkverbindung mit dem Federelement, können hierdurch vermieden werden. Ebenso wird auch bei Verschleiß der Spulwalze oder Durchmesseränderungen der Spule ohne weitere Einstellarbeiten stets die erwünschte Vorspannkraft erreicht.
  • Um die lösbare Wirkverbindung zwischen dem Federelement und der Anpressvorrichtung, insbesondere dem Elektromotor herzustellen, ist es vorteilhaft, wenn das Federelement spannbar in einer Hülse angeordnet ist, welche zwischen einem Hubelement des Elektromotors und einem Spularm der Spule vorgesehen ist. Das Federelement ist dabei vorzugsweise als Spiralfeder ausgebildet, andere Ausführungsformen wären jedoch ebenfalls möglich. Unter dem Hubelement des Elektromotors wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Element verstanden, welches eine axiale Bewegung zum Vorspannen des Federelements ausführt. Es kann beispielsweise ein mit dem Elektromotor verbundenes Übertragungselement wie eine Kurbelstange, eine Zahnstange, eine Gewindespindel oder dergleichen sein oder bei einem Linearmotor der Läufer.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Hülse bezogen auf ihre Axialrichtung verschiebbar mit dem Hubelement und fest mit dem Spularmverbunden ist. Dabei ermöglicht die Verschiebbarkeit zwischen der Hülse und dem Hubelement in der ersten Phase das Anlegen der Spule an die Spulwalze und anschließend durch Zusammendrücken des Federelementes in der Hülse in der zweiten Phase das Aufbringen der Vorspannung auf das Federelement. Natürlich wäre es aber ebenso möglich, die Hülse fest mit dem Hubelement und verschiebbar mit dem Spularm zu verbinden.
  • Nach einer Weiterbildung ist es vorteilhaft, wenn die vorgegebene Vorspannung des Federelements oder der Einstellparameter mit zunehmendem Durchmesser der Spule verringert wird. Das zunehmende Gewicht der Spule, welches die Spule zusätzlich gegen die Spulwalze drückt, kann hierdurch verringert werden.
  • Daneben ist es vorteilhaft, wenn die Vorspannung des Federelements derart vorgegeben wird, dass der Spulenauflagedruck während einer Spulreise der Spule, also bei wachsendem Spulendurchmesser, weitgehend gleich bleibt, so dass Spulen mit über ihren Durchmesser konstanten Eigenschaften hergestellt werden können.
  • Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn ein Verlauf der Vorspannung des Federelements und/oder des die gewünschte Vorspannung repräsentierenden Einstellparameters vorgegeben wird und der Elektromotor entsprechend dem vorgegebenen Verlauf angesteuert wird. Der Verlauf kann dabei so vorgegeben werden, dass der Anpressdruck der Spule über die gesamte Spulreise, also bei wachsendem Spulendurchmesser, konstant bleibt oder nach einer alternativen Ausführung sich über die Spulreise verändert. Hierdurch sind weitreichende Beeinflussungen der Eigenschaften der Spulen möglich.
  • Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird die Spule mittels der Anpressvorrichtung von der Spulwalze abgehoben bzw. ist bei der Spulvorrichtung die Spule mittels der Anpressvorrichtung von der Spulwalze abhebbar. Der Elektromotor wird in diesem Falle gleichermaßen zum Abheben sowie Rückstellen der Spule und zum Vorspannen des Federelements eingesetzt.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittdarstellung einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine in einer Übersichtsdarstellung,
    Figur 2
    eine schematische, teilgeschnittene Darstellung einer Spulvorrichtung, bei welcher das Federelement nicht vorgespannt ist,
    Figur 3
    eine schematische, teilgeschnittene Darstellung der Spulvorrichtung der Figur 1, bei welcher das Vorspannen des Federelements gerade beginnt, sowie
    Figur 4
    eine schematische, teilgeschnittene Darstellung der Spulvorrichtung der Figur 1, bei welcher die Spule an die Spulwalze angepresst wird.
  • Figur 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung einer Arbeitsstelle 2 einer Textilmaschine 1 in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Textilmaschine 1 ist vorliegend als Spinnmaschine ausgebildet und weist in üblicher Weise ein Spinnelement 8, hier einen Spinnrotor, auf, dem ein Fasermaterial 7 zugeführt wird. In dem Spinnelement 8 wird das Fasermaterial 7 zu einem Faden 4 versponnen und mittels einer Abzugsvorrichtung 3 abgezogen. Nach der Abzugsvorrichtung 3 passiert der Faden 4 gegebenenfalls noch weitere Elemente, wie einen Qualitätssensor oder eine Paraffiniereinrichtung und wird schließlich mittels einer Spulvorrichtung 5 auf eine Spule 9 aufgewickelt.
  • Die Spulvorrichtung 5 beinhaltet dabei in an sich bekannter Weise eine ortsfest gelagerte, mit einer Spulwalzendrehzahl antreibbare Spulwalze 10, sowie eine an die Spulwalze 10 anpressbare und ggf. auch von der Spulwalze 10 abhebbare Spule 9. Zum Anpressen der Spule 9 an die Spulwalze 10 ist eine Anpressvorrichtung 11 vorgesehen, welche vorliegend lediglich schematisch dargestellt ist. Bei derartigen Spulvorrichtungen 5 ist es häufig wünschenswert, die Anpresskraft der Spule 9 an die Spulwalze 10 einstellbar auszuführen, um eine Anpassung an Gegebenheiten der Arbeitsstelle 2 zu ermöglichen.
  • Figur 2 zeigt eine teilgeschnittene, schematische Darstellung einer solchen Spulvorrichtung 5 mit einer Spulwalze 10 und einer Spule 9. Die Spule 9 ist mittels einer Anpressvorrichtung 11 an die Spulwalze 10 anpressbar. In Figur 2 ist dabei die Spule 9 in einer Position gezeigt, in der sie noch nicht an die Spulwalze 10 angepresst ist. Die Anpressvorrichtung 11 beinhaltet vorliegend als Stellelement einen Elektromotor 13, der an der Arbeitsstelle 2, welche hier lediglich schematisch und abgebrochen dargestellt ist, der Textilmaschine 1 (hier nicht dargestellt) gelagert ist. Der Elektromotor 13 weist ein Hubelement 15 auf, welches bei Betätigung des Elektromotors 13 eine Hubbewegung in Richtung des Doppelpfeils ausführt. Das Hubelement 15 ist mit einem Spularm 16, welcher um einen Drehpunkt 17 drehbar gelagert ist, verbunden und legt dadurch die Spule 9 an die Spulwalze 10 an. Vorliegend ist der Spularm 16 als zweiarmiger Hebel ausgeführt, wobei die Spule 9 an einem ersten Hebelarm gelagert ist und der zweite Hebelarm mit dem Elektromotor 13 der Anpressvorrichtung 11 verbunden ist. Es wäre aber natürlich auch denkbar, den Spularm 16 als einarmigen Hebel auszuführen.
  • Das Hubelement 15 ist dabei nicht direkt mit dem Spularm 16 verbunden, sondern über ein Federelement 12. Das Hubelement 15 ist gemäß vorliegender Darstellung mit einem Federteller 18 verbunden, welcher verschiebbar in einer Hülse 14 angeordnet ist. Die Hülse 14 ist wiederum fest, gemäß vorliegendem Beispiel aber schwenkbar, mit dem Spularm 16 verbunden. Ebenso ist nach vorliegender Darstellung auch der Elektromotor 13 fest, aber schwenkbar mit der Textilmaschine 1 bzw. der Arbeitsstelle 2 verbunden, um die sich durch die Hubbewegung des Hubelements 15 ergebenden Lageveränderungen der einzelnen Bauteile zuzulassen. Natürlich sind aber auch andere Lagerungsarten oder Verbindungen zwischen dem Elektromotor 13, der Hülse 14 und dem Spularm 16 möglich.
  • Wie nun durch die teilgeschnittene Darstellung der Hülse 14 erkennbar, stützt sich das Federelement 12, hier in Form einer Spiralfeder, an der Hülse 14 ab und ist durch den Federteller 18 und das Hubelement 15 des Elektromotors 13 mit einer Vorspannung beaufschlagbar. Die Hülse 14 ist dabei bezogen auf ihre Axialrichtung, die vorliegend der Richtung des Doppelpfeils entspricht und durch die Mittellängsachse des zylinderförmigen Körpers der Hülse 14 bestimmt ist, über den Federteller 18 verschiebbar mit dem Hubelement 15 verbunden.
  • In der vorliegenden Darstellung befindet sich das Hubelement 15 in einer ausgefahrenen Position, in welcher der mit dem Hubelement 15 verbundene Federteller 18 einen ersten Abstand zu dem Elektromotor 13 aufweist.
  • In Figur 3 ist nun eine Situation gezeigt, in welcher die Spule 9 auf der Spulwalze 10 aufliegt. Sofern die Spule 9 zuvor mittels der Anpressvorrichtung 11 von der Spulwalze 10 abgehoben worden war, was in der Regel bei zentral angetriebenen Spulwalzen erforderlich ist, wurde sie durch Verfahren des Elektromotors 13 in die vorliegend gezeigte Position überführt. Durch Verfahren des Elektromotors 13 bewegen sich nun das Hubelement 15 sowie der damit verbundene Federteller 18 in Richtung des Elektromotors 13. Diese Bewegung wird dabei über das Federelement 12 und die Hülse 14 auf den Spularm 16 übertragen, wobei die Spule 9 in Anlage an die Spulwalze 10 gebracht wird. Das Hubelement 15 befindet sich nun in einer teilweise eingefahrenen Position, in welcher der mit dem Hubelement 15 verbundene Federteller 18 einen zweiten Abstand zu dem Elektromotor 13 aufweist, welcher geringer ist als der erste Abstand. Dabei wird durch die Spulvorrichtung 5 detektiert, wenn die Spule 9 die Oberfläche der Spulwalze 10 erreicht hat. Die Spulvorrichtung 5 weist hierzu eine entsprechende Detektiereinrichtung auf. Die Detektiereinrichtung kann beispielsweise durch einen Näherungsschalter, einen Kontaktschalter oder auch durch Elemente der Anpressvorrichtung 11 gebildet sein. Denkbar ist auch, dass anhand eines Lastwinkels des Elektromotors 13 erkannt wird, ob die Spule 9 in Anlage an die Spulwalze 10 gelangt ist, da aufgrund des dann höheren mechanischen Widerstands der Lastwinkel des Elektromotors 13 plötzlich ansteigt. Die Detektierung durch die Erkennung des Lastwinkels ist dabei besonders vorteilhaft, da diese sensorlos erfolgen kann und eine in der Steuerung des Elektromotors oftmals ohnehin vorhandene Funktion darstellt.
  • Nachdem die Spule 9 in Anlage an die Spulwalze 10 gebracht wurde, ist die erste Phase des Einstellens der gewünschten Vorspannung beendet. Sobald nun das Anliegen der Spule 9 an der Spulwalze 10 detektiert ist, wird in der zweiten Phase das Federelement 12 mit der Vorspannung beaufschlagt.
  • Denkbar ist es aber auch, anstelle des Anliegens der Spule 9 an der Spulwalze 10 die Beaufschlagung des Federelements 12 direkt zu detektieren. Das auf dem Federteller 18 aufliegende Federelement 12 kann dabei so in der Hülse 14 angeordnet sein, dass es ein axiales Spiel in der Hülse 14 hat. Beim Verfahren des Hubelements 15 wird daher zunächst ein Leerweg zurückgelegt, wobei das Federelement 12 noch immer entspannt bleibt. Erst wenn das Federelement 12 die dem Federteller 18 gegenüberliegende Stirnseite der Hülse 14 erreicht und somit die Wirkverbindung zwischen dem Federelement 12 und dem Elektromotor 13 hergestellt wird, beginnt die zweite Phase des Einstellens der gewünschten Vorspannung, in welcher das Federelement 12 dann tatsächlich mit einer Vorspannung beaufschlagt wird. Die Detektierung kann dabei wie zuvor beschrieben auf verschiedene Weisen erfolgen, bevorzugt jedoch durch die Detektierung einen plötzlichen Anstiegs des Lastwinkels, der auftritt, sobald das Federelement 12 die Hülse kontaktiert. Diese Ausführung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Spule 9 nicht von der Spulwalze 10 abgehoben werden muss, was bei einzeln angetriebenen Spulwalzen in der Regel der Fall ist.
  • Das Beaufschlagen des Federelements 12 mit der Vorspannung wird nun in Figur 4 dargestellt. Wie der Figur 4 entnehmbar, bildet nun die Spulwalze 10 einen Anschlag für die Spule 9, so dass an dieser Stelle keine weitere Zustellbewegung mehr möglich ist bzw. bildet nach der alternativen Ausführung die Hülse 14 einen Anschlag für das Federelement 12.Ein weiteres Verfahren des Elektromotors 13 bzw. des Hubelementes 15 ist nun nur noch entgegen der Rückstellkraft des Federelementes 12 möglich. Somit wird durch das Anschlagen der Spule 9 an der Spulwalze 10 bzw. des Federelements 13 an der Hülse 14 die Wirkverbindung zwischen dem Federelement 12 und dem Elektromotor 13 der Anpressvorrichtung 11 hergestellt. Hierdurch kann nun bei einem weiteren Verfahren des Elektromotors 13 bzw. des Hubelements 15 eine Vorspannung auf das Federelement 12 aufgebracht werden. Da in dieser zweiten Phase der Elektromotor 13 weggesteuert verfahren wird, kann der Verfahrweg des Hubelements 15 und damit die Vorspannung des Federelements 12, die zu dem Verfahrweg des Hubelements 15 proportional ist, sehr exakt eingestellt werden.
  • Durch die Ausstattung der Anpressvorrichtung 11 mit einem mit einer bestimmten Vorspannung beaufschlagbaren Federelement 12 ist es möglich, die an einer Arbeitsstelle 2 gewünschte Anpresskraft der Spule 9 exakt einzustellen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass die gezeigte Spulvorrichtung 5 es ermöglicht, an jeder Arbeitsstelle 2 der Textilmaschine 1 die Anpresskraft gesondert einzustellen, so dass auch eine Mehrpartienbelegung der Textilmaschine 1 problemlos möglich ist. Ebenso ist es möglich, Gegebenheiten an den einzelnen Arbeitsstellen 2 Rechnung zu tragen. Dabei liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die Spulen 9 mehrerer Arbeitsstellen 2 mittels einer zentralen Spulenbelastungsvorrichtung (nicht gezeigt) zu beaufschlagen und mittels der an jeder einzelnen Arbeitsstelle angeordneten Anpressvorrichtungen 11 lediglich Feineinstellungen des Anpressdrucks vorzunehmen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Textilmaschine
    2
    Arbeitsstelle
    3
    Abzugsvorrichtung
    4
    Faden
    5
    Spulvorrichtung
    7
    Fasermaterial
    8
    Spinnelement
    9
    Spule
    10
    Spulwalze
    11
    Anpressvorrichtung
    12
    Federelement
    13
    Elektromotor
    14
    Hülse
    15
    Hubelement
    16
    Spularm
    17
    Drehpunkt des Betätigungshebels
    18
    Federteller

Claims (15)

  1. Verfahren zum Anpressen einer Spule (9) an eine Spulwalze (10) an einer Arbeitsstelle (2) einer Textilmaschine (1) mittels einer Anpressvorrichtung (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressvorrichtung (11) zum Anpressen der Spule (9) an die Spulwalze (10) ein vorspannbares Federelement (12) beinhaltet und dass eine gewünschte Vorspannung des Federelements (12) oder ein die gewünschte Vorspannung repräsentierender Einstellparameter vorgegeben wird und die Vorspannung des Federelements (12) entsprechend der vorgegebenen, gewünschten Vorspannung eingestellt wird.
  2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung des Federelements (12) mittels eines Elektromotors (13) der Anpressvorrichtung (11) eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (13), insbesondere ein Schrittmotor, insbesondere ein Linearschrittmotor, zum Beaufschlagen des Federelements (12) mit der vorgegebenen Vorspannung weggesteuert verfahren wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der Vorspannung entsprechend der vorgegebenen Vorspannung in zwei Phasen erfolgt, wobei in einer ersten Phase die Spule (9) durch die Anpressvorrichtung (11) in Anlage an die Spulwalze (10) gebracht wird und/oder das Federelement (12) in Wirkverbindung mit dem Elektromotor (13) gebracht wird, wobei das Federelement in der ersten Phase vollständig entspannt ist, und dass in einer zweiten Phase das Federelement (12) mit der Vorspannung beaufschlagt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Vorspannung repräsentierende Einstellparameter ein Verfahrweg des Elektromotors (13), insbesondere eine Schrittanzahl des Schrittmotors, ist.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass detektiert wird, vorzugsweise sensorlos detektiert wird, ob die Spule (9) an der Spulwalze (10) anliegt und/oder ob das Federelement (12) mit dem Elektromotor (13) in Wirkverbindung steht.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Vorspannung des Federelements (12) mit zunehmendem Durchmesser der Spule (9) verringert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung des Federelements (12) derart vorgegeben wird, dass der Spulenauflagedruck bei wachsendem Spulendurchmesser weitgehend gleich bleibt.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf der Vorspannung des Federelements (12) und/oder des die gewünschte Vorspannung repräsentierenden Einstellparameters vorgegeben wird und der Elektromotor (13) entsprechend dem vorgegebenen Verlauf angesteuert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (9) mittels der Anpressvorrichtung (11) von der Spulwalze (10) abgehoben wird.
  11. Spulvorrichtung (5) für eine Arbeitsstelle (2) einer Textilmaschine (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Spulwalze (10) und einer an die Spulwalze (10) anpressbaren Spule (9) sowie mit einer Anpressvorrichtung (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressvorrichtung (11) zum Anpressen der Spule (9) an die Spulwalze (10) ein vorspannbares Federelement (12) beinhaltet und dass die Anpressvorrichtung (11) ein Stellelement, insbesondere einen Elektromotor (13), umfasst, welches mit dem Federelement (12) in einer Wirkverbindung steht und mittels welchem das Federelement (12) mit einer vorgegebenen Vorspannung beaufschlagbar ist.
  12. Spulvorrichtung (5) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung lösbar ist.
  13. Spulvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulvorrichtung (5) eine Detektiereinrichtung, vorzugsweise eine sensorlose Detektiereinrichtung, aufweist, mittels welcher detektierbar ist, ob die Spule (9) an der Spulwalze (10) anliegt und/oder ob das Federelement (12) mit der Anpressvorrichtung (11) in Wirkverbindung steht.
  14. Spulvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12) spannbar in einer Hülse (14) angeordnet ist, welche zwischen einem Hubelement (15) des Elektromotors (13) und einem Spularm (16) der Spule (9) vorgesehen ist.
  15. Spulvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (9) mittels der Anpressvorrichtung (11) von der der Spulwalze (10) abhebbar ist.
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