Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspulen von Vorgarn auf Spulhülsen mit einem Revolver-Spulkopf.

Mit Vorspinnmaschinen werden sogenannte Vorgarne oder Lunten hergestellt, welche als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer

Ringspinnmaschine verwendet werden. Das zur Vorlage für Ringspinnmaschinen dienende Vorgarn wird üblicherweise aus einem Streckenband hergestellt, das auf einem Streckwerk der Vorspinnmaschine verzogen wird und anschliessend einen leichte Drehung erhält, damit das Vorgarn verzugsfrei auf eine Spule aufgewickelt werden kann. Die erteilte Drehung darf nur so hoch sein, dass der Zusammenhalt der Fasern für das Aufwickeln und wieder Abspulen sowie den Transport der Spulen fest genug ist. Andererseits muss diese so genannte Schutzdrehung im Hinblick auf den Verzug auf

Ringspinnmaschinen so gering sein, dass im weiteren Verarbeitungsprozess keine Verzugsstörungen entstehen. Das Vorgarn muss trotz der eingebrachten Schutzdrehung verzugsfähig sein.

Zur Herstellung des Vorgarns werden als Vorspinnmaschine sogenannte Flyer benutzt. Der Flyer ist typischerweise mit einem Streckwerk und einer Spindel zum Aufwinden des Vorgarns auf eine Flyerhülse mittels eines Flügels ausgerüstet. Aus Prozesstechnischen Gründen sind die Flyerhülsen respektive die Spindeln zur Aufnahme der Flyerhülsen vertikal ausgerichtet. Die Erteilung der Schutzdrehung über den Flügel und die Aufwindung des Vorgarns erfolgt in einem Prozessschritt, dabei dreht die Spindel mit der darauf befindlichen Flyerhülse und der den Faserverband an die Flyerhülse führende Flügel dreht um die Flyerhülse herum. Die fertigen Spulen werden heute mit automatischen Doffern aus der Vorspinnmaschine entnommen und in automatischen Verschiebeanlagen aus dem Flyer heraus den Ringspinnmaschinen zur Weiterverarbeitung zugeführt.

Mittlerweile sind jedoch auch andere Formen von Vorspinnmaschinen als die gängigen Flyer bekannt, welchen gemeinsam ist, dass dem Vorgarn in einem dem Streckwerk

BESTÄTIGUNGSKOPIE nachgeordneten Drallerteilungsorgan eine Schutzdrehung auferlegt wird. Das Vorgarn mit Schutzdrehung wird anschliessend einer Aufwindevorrichtung zugeführt. Die Erteilung der Schutzdrehung und das Aufspulen des Vorgarns erfolgen in zwei voneinander unabhängigen Prozessschritten. Entsprechend können bei derartigen Vorspinnmaschi- nen andere Aufspuleinrichtungen eingesetzt werden als dies in einem Flyer der Fall ist.

Eine derartige Aufspuleinrichtung wird durch die EP 2 112 258 offenbart. In der Konstruktion der offenbarten Aufspulvorrichtung wird der hohen Liefergeschwindigkeiten der Vorspinnmaschine Rechnung getragen. Die Aufspulvorrichtung nach der EP 2 112 258 hat jedoch den Nachteil, dass für einen Austausch einer vollen Spule mit einer leeren Hülse der Aufspulprozess und damit die Lieferung des Vorgarns aus dem Drallerteilungsorgan unterbrochen werden muss. Je nach Ausführung des Drallerteilungsorgans bedeutet ein Anspinnen nach einem Unterbruch einen Verlust an Produktivität und Qualität.

Durch die Verwendung heute üblicher Flyerhülsen in einer Vorspinnmaschine nach der EP 2 112 258 ist bei den hohen Lieferleistungen von 600m/min und mehr ein sehr häufiger Hülsenwechsel nötig. Dadurch ist eine Aufwindevorrichtung nach der EP 2 112 258 zur Verwendung von Flyerhülsen nicht geeignet. Flyerhülsen nach dem Stand der Technik werden beispielsweise durch die EP 0 927 696 offenbart. Eine Flyerhülse ist eine Hülse mit einer Mantelaussenfläche und einer Mantelinnenfläche. Die Mantelaus- senfläche dient zur Bespulung mit Vorgarn aus einem Fasermaterial und weist einen Bereich mit einem Starterband oder einer anderen Einrichtung zur Aufnahme des Vorgarnendes beim Beginn der Aufspulung nach einem Spulenwechsel auf. Die Mantelin- nenfläche ist derart ausgebildet, dass sie in Grösse und Form geeignet ist von aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln zum Transport der vollen oder leeren Hülsen oder in Vorrichtungen zur Weiterverarbeitung des Vorgarns aufgenommen zu werden.

Aus der Chemiefaserherstellung sind Aufspulmaschinen bekannt, welche sich für konti- nuierlich auflaufende Fäden eignen. Eine derartige Aufspulmaschine offenbart beispielsweise die EP 1 053 967. Die Aufspulmaschine weist einen Revolver-Spulkopf auf, an welchem zwei Spulendorne gehalten sind. Ein erster Spulendorn ist in einer Aufwin- deposition und ein zweiter Spulendorn befindet sich in einer Dofferposition. In der Dof- ferposition werden die vollen Spulen vom Spulendorn entnommen und durch leere Hülsen ersetzt. Sind die sich in der Aufwindeposition befindlichen Spulen voll, wird der Revolver um 180° gedreht und die Spulendorne tauschen die Position. Die auflaufenden Fäden werden ohne Unterbruch der Lieferung durch die erfolgte Drehung von den vollen Spulen getrennt und von den leeren Hülsen übernommen. Die Spulendorne sind horizontal angeordnet. Die Fäden werden zudem bedingt durch die Changierung nicht verzugsfrei aufgewickelt. Die Fadenführung von welcher der Faden zur Changierung wechselt, ist in einem bestimmten Abstand von Changierung selbst entfernt. Dadurch ergibt sich für den Faden vom Fadenführer zur äussersten Stellung der Changierung ein längerer Weg als wenn die Changierung in der Mittelstellung ist. Aufgrund dessen ergibt sich mit jeder Bewegung der Changierung ein bestimmter Verzug.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Aufspulen von Vorgarn zu schaffen, welche ein unterbruchfreies und verzugsfreies Aufspulen eines Vorgarns ermöglicht und dabei eine Verwendung von herkömmlichen Flyerhülsen nicht ausschliesst.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Aufspulen eines Vorgarns mit ei- nem Revolver-Spulkopf mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch . Der Revolver-Spulkopf besteht aus einer Revolvergrundplatte mit zwei in der Revolvergrundplatte gehaltenen, zur Aufnahme von Spulhülsen vorgesehenen, Spindeln mit einer Längsachse. Die Revolvergrundplatte und die Spindeln sind jeweils mit einem eigenen Antrieb versehen. Die Längsachsen der Spindeln sind vertikal ausgerichtet.

Die Vorrichtung zum Aufspulen des Vorgarns kann unabhängig von der Herstellung des Vorgarns betrachtet werden, da keine mechanische Verbindung zwischen der Auspulvorrichtung und der Vorgarnspinnmaschine bestehen muss. Einzig steuerungstechnisch sind Verbindungen herzustellen, da der Betrieb der Aufspulvorrichtung von der Liefe- rung des aufzuspulenden Vorgarns abhängig ist. Die Vorrichtung umfasst eine Revolvergrundplatte, welche in einem Maschinengestell in horizontaler Lage drehbar gelagert ist. Die Revolvergrundplatte wird durch einen Antrieb, vorzugsweise einen Elektroan- trieb jeweils für einen Spulenwechsel um eine halbe Umdrehung (180°) gedreht. Die Drehung respektive der Spulenwechsel kann durch eine Vorgarnlängenmessung oder aufgrund einer bestimmten Spulzeit initiiert werden. Es sind auch andere Indikatoren wie beispielsweise der Spulendurchmesser denkbar. Durch die Drehung der Revolver- grundplatte wird der Aufspulung eine leere Spulhülse zugeführt und das aufzuspulende Vorgarn von dieser leeren Spulhülse übernommen. Somit ist es nicht nötig, bei einem Hülsenwechsel die Vorgarnzuführung zu unterbrechen. Es ist ein unterbruchfreier Spulvorgang und damit auch eine unterbruchfreie Vorgamherstellung möglich. In der Revolvergrundplatte gehalten und drehbar gelagert sind zwei Spindeln zur Aufnahme der Spulhülsen. Die Spindeln sind in der Revolvergrundplatte auskragend gehalten und können von dem der Lagerung gegenüberliegenden freien Ende her mit Spulhülsen bestückt werden. Die Spindeln sind auf der Revolvergrundplatte einander gegenüber liegend angeordnet. Jede der beiden Spindeln ist mit einem eigenen Antrieb versehen. Vorzugsweise umfasst der Antrieb einen Elektromotor mit einer ersten Getriebestufe und einem Ketten- oder Riementrieb zur Kraftübertragung auf die Spindel. Der Ketten- oder Riemenantrieb ermöglicht, dass bei einer Drehung der Revolvergrundplatte die darin gehaltenen Spindeln ihre Position wechseln, jedoch der zugehörige Antrieb in seiner Position unverändert bleibt. Es ist jedoch auch denkbar, die Antrie- be direkt an die Spindeln zu montieren und entsprechende Drehüberträger für die benötigte Energie vorzusehen. Derartige Drehüberträger sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Die Spindeln sind mit ihren Längsachsen in vertikaler Richtung ausgerichtet. Dadurch wird es ermöglicht als Spulhülsen die aus dem Stand der Technik bekannten Flyerhülsen zu verwenden. Somit ist eine Kompatibilität der mit der Aufspulvorrichtung hergestellten Spulen mit den in den Spinnereien verwendeten Flyer-Spulen gegeben. Derartige Flyerhülsen besitzen eine zylindrische Mantelaussenfläche die zur Bespulung mit einem Vorgarn dient. Die Flyerhülse wird auf bekannte Art auf der Spindel abgestützt. Im oberen Drittel der Spindel ist vorzugsweise ein Befestigungselement vorgesehen. Die Hülsen werden wie bei einem herkömmlichen Flyer im unteren Bereich der Spindel in der Revolvergrundplatte gehalten und durch das Befestigungselement im oberen Be- reich der Spindel fixiert. Dadurch ergibt sich auch bei hohen Drehzahlen ein genügender Rundlauf der Hülsen. Vorzugsweise sind die Befestigungselemente als pneumatische Spannvorrichtungen vorgesehen. Die Spulhülsen sind durch die Halterung in der Revolvergrundplatte und das Befestigungselement auf den Spindeln drehfest gehalten.

Das Vorgarn wird über Changiermittel der in eine Drehbewegung versetzten Spulhülse zugeführt. Die Changiermittel bestehen im wesentlichen aus einer mit dem Maschinengestell fest verbundenen Halterung und einem der Längsachse der Spulhülse entlang bewegbaren Element. Die Changiermittel ermöglichen durch ihre Bauart ein verzugs- freies Aufspulen des Verzugsgarns. Als bewegliches Element des Changiermittels können beispielsweise Pressfinger oder Aufwindelieferwalzenpaare vorgesehen sein. Die Bauart von Pressfingern ist aus der Flyer-Technik allgemein bekannt. Für die Ausbildung eines beispielhaften Aufwindelieferwalzenpaares wird ebenfalls auf den Stand der Technik, namentlich die EP 2 112 258 verwiesen.

Die Drehzahl der Spindeln und damit der Spulhülsen wird durch die Liefergeschwindigkeit des Vorgarns bestimmt. Die Herstellung des Vorgarns kann beispielsweise mit einem Luftspinnverfahren erfolgen. Die Lieferung des Vorgarns aus der Herstellung kann beispielsweise über Führungen direkt zur Aufspulung erfolgen. Die Vorrichtung zur Auf- spulung des Vorgarns weist ebenfalls Führungen zur Übernahme des Vorgarns auf. Für die Steuerung der Drehzahl der Spindel auf weiche das Vorgarn aufgespult wird kann mit Hilfe der Geschwindigkeit des zugeführten Vorgarns gesteuert werden. Zu diesem Zweck müssten entsprechende Sensoren vorgesehen werden. Bevorzugterweise wird das Vorgarn jedoch derart über die Führungen gebracht, dass zwischen dem Verlassen der Vorgarnherstellung und dem Erreichen der Aufspulung das Vorgarn frei durchhängt. Bei einer auftretenden Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Herstellung und Aufspulung verändert sich der Durchhang. Über einen Durchhangsensor kann entsprechend die notwendige Drehzahl der Spindel gesteuert werden. Auf diese Weise wird auch die Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit aufgrund der Zunahme des Spulendurch- messers an der Stelle der Aufspulung berücksichtigt. Im weiteren umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Aufspulung von Vorgarn auf Spulhülsen unter Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sich die erste Spindel in einer Spulposition und die zweite Spindel in einer Dofferposition befindet. In der Spulposition wird Vorgarn auf die Spulhülse gespult, wozu der Antrieb der in der Spulposition befindlichen Spindel in Betrieb ist. In der Dofferposition wird eine volle Spule entnommen und eine leere Spulhülse auf die Spindel aufgesetzt. Somit ist der Antrieb der in einer Dofferposition stehenden Spindel ausser Betrieb. Durch Drehung der Revolvergrundplatte werden die Positionen der ersten und zweiten Spindel getauscht. Entsprechend werden die Betriebszu- stände der Antriebe der Spindeln geändert. Die erste Spindel, welche nun eine volle Spulhülse aufweist wird durch die Drehung der Revolvergrundplatte vom Changiermittel entfernt. Gleichzeitig wird die zweite Spindel, welche eine leere Spulhülse aufweist zum Changiermittel hin bewegt. Wenn die zweite Spindel die Changiermittel erreicht hat wird das Vorgarn auf die leere Spulhülse übertragen und von der vollen Spulhülse abgeris- sen. Zu diesem Zweck sind die leeren Spulhülsen mit einer Fangvorrichtung versehen, welche eine Übernahme des Vorgarns ermöglichen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt Flyer-Hülsen mit einem Klettband in einem begrenzten Bereich zu versehen. Das Klettband bewirkt, dass das Vorgarn durch die leere Spulhülse übernommen wird, sobald das Vorgarn das Klettband berührt. Sobald das Vorgarn von der leeren Spulhül- se auf der zweiten Spindel aufgenommen worden ist, wird die erste Spindel mit der vollen Spulhülse in ihrer Drehung gestoppt und die volle Spulhülse durch eine leere Spulhülse ersetzt.

Vorteilhafterweise wird die leere Spulhülse durch die Drehung der Revolvergrundplatte in den Verlauf des Vorgarns, welcher vom Changiermittel zur vollen Spulhülse führt, hineingedreht. Um die Zuverlässigkeit eines derartigen Spulenwechsels zu erhöhen, können auch Führungsmittel eingesetzt werden, welche das Vorgarn während der Drehung der Revolvergrundplatte an die Übernahmestelle heranführen oder eine grössere Umschlingung der leeren Spulhülse herbeiführen.

Die Drehung der Revolvergrundplatte bewirkt auch, dass das Vorgarn von der vollen Spule getrennt und von der neuen leeren Spulhülse übernommen wird. Durch diese Verfahrensweise ist ein unterbrechungsfreier Spulbetrieb möglich. Es ist auch nicht notwendig die Liefergeschwindigkeiten des Vorgarns, welche von der Herstellvorrichtung bestimmt werden, während eines Wechselvorganges anzupassen. Die Folge ist ein stabiler und störungsfreier Betrieb mit kontinuierlicher Leistung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figur 1 näher erläutert.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Revolverspulkopf. In einem Maschinengestell 20 ist eine Revolvergrundplatte 2 gehalten und drehbar gelagert. Die Revolvergrundplatte 2 ist horizontal angeordnet und hat eine vertikale Drehachse 3. Die Re- volvergrundplatte 2 wird mit einem Antrieb 4 um die Drehachse 3 in Schritten von 180° rotiert, entsprechend dem Pfeil 5. In der Revolvergrundplatte 2 sind eine erste Spindel 6 und eine zweite Spindel 11 gehalten und drehbar gelagert. Die erste Spindel 6 ist über die Drehachse 7 mit einem Antrieb 8 verbunden. Die zweite Spindel 11 ist über die Drehachse 12 mit dem Antrieb 13 verbunden. Die erste und die zweite Spindel 6, 11 werden unabhängig voneinander angetrieben. Vorteilhafterweise sind die Antriebe 8, 13 der ersten und zweiten Spindel 6, 11 mit einer Frequenzsteuerung ausgestattet.

Die erste Spindel 6 befindet sich in der Darstellung der Figur 1 in der Spulposition. Auf die Spindel 6 ist eine leere Spulhülse 9 aufgesetzt. Auf die Spulhülse 9 wird ein Vorgarn 1 aufgespult. Das Vorgarn 1 wird über die Changiermittel 10 auf die Spulhülse 9 aufgespult. Die Changiermittel 10 sind mit dem Maschinengestell 20 verbunden und werden von diesem gehalten. Die Changiermittel 0 umfassen ein bewegbares Element, welches sich entlang der Spulhülse 9 auf und ab bewegt, wodurch sich eine gleichmässige Umwindung der sich um die Drehachse 7 drehenden Spulhülse 9 ergibt.

Die zweite Spindel 11 befindet sich in der Darstellung der Figur 1 in der Dofferposition. Die zweite Spindel 11 wurde bereits von der vollen Spulhülse befreit. Die Entnahme von vollen Spulhülsen und das Aufsetzen von leeren Spulhülsen kann automatisch durch entsprechende Manipulatoren oder Roboter erfolgen. Die Spindel 11 ist in ihrem oberen Bereich mit einem Befestigungselement 14 versehen. Das Befestigungselement 14 dient zur Stabilisierung einer Spulhülse 9 auf der Spindel 11. Eine leere Spulhülse 9 wird von oben auf die Spindel 11 aufgesetzt und anschliessend durch das Befesti- gungselement drehfest 14 gehalten. Das Befestigungselement 14 kann beispielsweise eine pneumatische Spannvorrichtung sein, welche nach dem Aufsetzen der Spulhülse drucklos gemacht wird und dadurch eine radiale Ausdehnung erfährt, was dazu führt, dass die Spulhülse auf der Spindel 11 festgeklemmt wird.

Wenn die Spulhülse 9 mit einer vollen Wicklung versehen ist, wird die Revolvergrundplatte 2 durch den Antrieb 4 um dessen Achse 3 um eine halbe Umdrehung (180°) in Pfeilrichtung 5 gedreht. Dadurch tauschen die erste und die zweite Spindel 6, 11 die Positionen. Die Changiermittel 10 werden mit der Drehung der Revolvergrundplatte 2 nicht mitgeführt. Durch die Drehung der Revolvergrundplatte 2 wird die leere Spulhülse 9, welche sich auf der zweiten Spindel 11 befindet, in die Spulposition und damit in den Verlauf des Vorgarns 1 hinein gedreht. Das Vorgarn 1 wird dadurch von der leeren Spulhülse übernommen und von der vollen Spulhülse getrennt. Für die Übernahme des Vorgarns 1 auf die leere Spulhülse ist diese an einer bestimmten Stelle mit einer Fang- Vorrichtung versehen. Durch die Changiermittel 10 wird das Vorgarn 1 an die Stelle dieser Fangvorrichtung geführt. Sobald das Vorgarn 1 von der leeren Spulhülse übernommen worden ist, beginnen die Changiermittel 10 mit der gleichmässigen Aufspulung des Vorgarns 1 auf die leere Spulhülse durch eine gesteuerte Auf- und Ab-Bewegung.

Legende

1 Vorgarn

2 Revolvergrundplatte

3 Drehachse des Revolvers

4 Antrieb Revolver

5 Drehrichtung Revolver

6 Erste Spindel

7 Drehachse der ersten Spindel

8 Antrieb der ersten Spindel

9 Spulhülse

10 Changiermittel

1 1 Zweite Spindel

12 Drehachse der zweiten Spindel

13 Antrieb der zweiten Spindel

14 Befestigungselement

20 Maschinengestell