Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für den Antrieb eines Revolver-Spulkopfes zum Aufspulen von Vorgarn auf Spulhülsen.

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.

Das zur Herstellung des Vorgarns verwendete Streckenband besteht aus sogenannten Kurzstapelfasern. Bevorzugterweise werden dabei Fasern aus Baumwolle oder Mischungen aus Baumwollfasern und künstlich hergestellten Fasern benutzt. Bei der Verarbeitung von natürlichen Fasern wie Baumwolle in einem Spinnereiprozess werden Schmutz oder Kurzfasern sowie Teile von Fasern aus dem Streckenband herausgelöst und gelangen in die Umgebung. Derlei umherfliegende Bestandteile oder auch daraus entstehende Ablagerungen stellen eine Gefahr für die verwendete Maschinentechnik dar. Der Grad der Verschmutzung nimmt bei Änderungen der Laufbedingungen zu, insbesondere bei einer Steigerung der Geschwindigkeit der Luntenproduktion.

Heutige Vorspinnmaschinen zur Herstellung von Lunten leisten ein mehrfaches an Ge- schwindigkeit als frühere Maschinen. Die hohen Liefergeschwindigkeiten erfordern entsprechend an die neuen Gegebenheiten angepasste Spulmaschinen.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Aus der Chemiefaserherstellung sind Aufspulmaschinen bekannt, welche sich für kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit auflaufende Fäden eignen und bei einem Spulhülsenwechsel keine Änderung resp. Absenkung der Lieferleistung erfordern. 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 Aufwindeposition und ein zweiter Spulendorn befindet sich in einer Dofferposition. In der Dofferposition 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 tau- sehen die Position. Die auflaufenden Fäden werden ohne Unterbruch oder Verminderung der Lieferleistung durch die erfolgte Drehung des Revolvers von den vollen Spulen getrennt und von den leeren Hülsen übernommen. Die Spulendorne sind horizontal angeordnet. Die Fadenführung von welcher der Faden zur Changierung wechselt, ist in einem bestimmten Abstand von der 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. Bei den beschriebenen Aufspulmaschinen verarbeiteten Garnen handelt es sich um Endlosfäden aus einem Polymer. Es entstehen deshalb in der Regel kein Schmutz oder herumfliegender Staub so- wie aus dem Faserverband herausgelöste Kurzfasern. Im Gegensatz dazu ist eine Verarbeitung von Baumwolle mit einem erheblichen Anfall von Schmutz, Staub und Kurzfasern oder Bruchstücken von Fasern verbunden. Dieser Umstand führt dazu, dass Baumwolle verarbeitende Maschinen mit Reinigungen und Absaugungen ausgerüstet werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Aufspulen von Vorgarn zu schaffen, welche ein unterbruchfreies Aufspulen eines Vorgarns ermöglicht und die Vorrichtung von einer rohstoffbedingten Verschmutzung freizuhalten vermag, insbesondere sollen wartungsaufwändige Bauteile wie Antriebe und Lagerstellen von einer Verschmutzung durch herumfliegende oder sich absetzende Schmutzpartikel und Kurzfasern bewahrt werden. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebseinheit zum Antrieb eines Revolver- Spulkopfes zum Aufspulen eines Vorgarns mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch 1. Der Revolver-Spulkopf umfasst ein geschlossenes Gehäuse, wobei eine Revolvergrundplatte als ein Teil des Gehäuses ausgebildet ist. In der Revolvergrund- platte ausserhalb des Gehäuses sind eine erste Spindel und eine zweite Spindel angeordnet. Die erste Spindel ist mit einem ersten Antrieb und die zweite Spindel mit einem zweiten Antrieb versehen, wobei die Antriebe innerhalb des Gehäuse angeordnet sind. Der erste und der zweite Antrieb ist mit jeweils einem Lüfterrad ausgerüstet. Am ersten Antrieb und am zweiten Antrieb ist ansaugseitig des Lüfterrades jeweils ein Ansaugka- nal vorgesehen, durch welchen ein Ansaugen von Luft durch das Lüfterrad von ausserhalb des Gehäuses vorgesehen ist.

Der Revolver-Spulkopf nach der Erfindung ist in seiner Bauart ähnlich den bekannten Revolver-Spulköpfen aus der Chemiefaser-Technologie aufgebaut. Im Unterschied zu herkömmlichen Revolver-Spulköpfen ist die Revolvergrundplatte jedoch horizontal und die in der Revolvergrundplatte gelagerten Spindeln vertikal angeordnet. Dadurch ist es möglich nach dem Stand der Technik bekannte Flyerhülsen für die Aufspulung zu benutzen. Die hat den Vorteil, dass eine Kompatibilität zu den nachfolgenden Endspinnverfahren besteht und kein Umspulen oder gar ein Umrüsten der nachfolgenden Ma- schinen erfolgen muss. Flyerhülsen nach dem Stand der Technik werden beispielsweise durch die EP 0 927 696 offenbart.

Um die Antriebseinheiten der Spindeln und der Revolvergrundplatte frei von Verschmutzungen zu halten, sind diese in einem Gehäuse unterhalb der Revolvergrund- platte untergebracht. Die Antriebseinheiten umfassen die Motoren sowie notwendige Getriebe und die Kraftübertragungselemente wie Riementriebe oder Kupplungen und Bremsen oder andersartige für den Antrieb der verschiedenen Elemente notwendige Ausrüstung. Die Revolvergrundplatte bildet dabei einen Teil des Gehäuses. Die Motoren für den Antrieb der Spindeln sind mit einem Lüfterrad ausgerüstet. Da während des Aufspulvorganges immer eine der beiden Spindeln und damit auch der zugehörige Antrieb in Betrieb ist, wird über das entsprechende Lüfterrad auch Luft zur Kühlung des Motors über dessen Kühlrippen geleitet. Diesen Umstand macht sich die Erfindung zu- nutze. Auf der Ansaugseite des Lüfterrades ist ein Ansaugkanal vorgesehen, welcher eine Öffnung im Gehäuse mit der Ansaugöffnung des Lüfterrades verbindet. Dadurch wir durch das Lüfterrad Luft von ausserhalb des Gehäuses angesaugt und in das Gehäuse geblasen. Jeder der beiden Spindelantriebe ist mit einem separaten Ansaugka- nal für das jeweilige Lüfterrad versehen. Die beiden Ansaugkanäle verbinden auch zwei unabhängige Öffnungen mit dem jeweiligen Lüfterrad. Bevorzugterweise sind die Ansaugkanäle mit einem Filter ausgestattet. Dieser Filter verhindert, dass Staub und Schmutz durch ein Lüfterrad angesaugt und in das Gehäuse eingebracht wird. Ange- passt an die Anforderungen an die Staubkonzentration innerhalb des Gehäuses können verschiedene Bauarten von Filtern eingesetzt werden. Denkbar sind einfache Maschengitter, Filter aus textilem Gewebe sowie andere aus dem Stand der Technik bekannte Filter.

Das Gehäuse ist nicht luft- oder staubdicht ausgeführt. So ist auch im Ansaugkanal kein Verschlussorgan zu dessen Schliessung vorgesehen. Auch ist es nicht notwendig die drehbare Revolvergrundplatte gegen die Gehäusewandung abzudichten. Die durch das in Betrieb stehende Lüfterrad angesaugte Luft wird ins Innere des Gehäuses geblasen, was zur Erzeugung eines Überdrucks gegenüber der Umgebung führt. Erreicht der Überdruck einen bestimmten Wert, entweicht die Luft automatisch über die vorhande- nen absichtlich geschaffenen Undichtigkeiten in die Umgebung. Der im Gehäuse herrschende Unterdruck entspricht dem Druckverlust aller vorhandenen Undichtigkeiten und regelt sich automatisch aufgrund der Grösse der Undichtigkeiten ein. Eine der Undichtigkeiten beispielsweise ist der Ansaugkanal des nicht in Betrieb stehenden Antriebs der sich in der Dofferposition befindlichen Spindel. Durch den im Inneren des Gehäuses vorherrschenden Überdruck wird ein Eindringen von Verschmutzungen vermieden und es ist auch in einer staubigen Umgebung eine hohe Betriebssicherheit gegeben.

Bevorzugterweise ist der Antrieb einer Spindel ein Elektromotor mit einem angebauten Lüfterrad. Denkbar sind auch hydraulische oder pneumatische Antriebe. Für die Kraft- Übertragung vom Elektromotor zur Spindel ist ein Riementrieb vorgesehen. Aufgrund der Anordnung und Drehzahlen ist zwischen dem Elektromotor und dem Riementrieb vorteilhafterweise ein Getriebe geschaltet. Der erste Antrieb der ersten Spindel und der zweite Antrieb der zweiten Spindel ist im Gehäuse mit den zugehörigen Ansaugkanälen ortsfest eingebaut. Da die Spindeln bei einer Drehung des Revolvers jeweils ihre Position gegenüber den Motoren wechseln ist ein Riementrieb welcher über Riemenräder welche auf einer Hohlwelle in der Revolverachse gelagert sind von Vorteil. In einer der- artigen Anordnung wird durch eine spiegelbildliche Anordnung der Motoren durch die an der Achse der Revolvergrundplatte angreifenden Kräfte eine Stabilisierung der Revolvergrundplatte erreicht. Durch die Riemenspannkräfte des ersten Antriebs von der einen Seite der Revolvergrundplattenachse und der Riemenspannkräfte des zweiten Antriebs von der anderen Seite der Revolvergrundplattenachse wird die Revolvergrund- platte in einer definierten Lage gehalten. Die Revolvergrundplatte selbst kann durch einen Motor angetrieben werden, welcher über einen Riemen- oder Kettentrieb versehen ist. Es kann auch ein Direktantrieb über einen entsprechenden Zahnkranz vorgesehen werden. Beim Betrieb des Revolver-Spulkopfes wird die vom Lüfterrad des jeweils in Betrieb stehenden Antriebs angesaugte Luft über einen Filter durch den Ansaugkanal von ausserhalb dem Gehäuse an den Antrieb herangeführt. Durch das Ansaugen der Luft von ausserhalb des Gehäuses entsteht innerhalb des Gehäuses ein Überdruck, dessen Grösse durch im Gehäuse vorhandene Undichtigkeiten und den Ansaugkanal des nicht in Betrieb stehenden Antriebs bestimmt wird. Die durch den Ansaugkanal des nicht in Betrieb stehenden Antriebs nach aussen strömende Luft führt zudem zur Reinigung des im Ansaugkanal und des im Ansaugkanal eingebauten Filters. Die Höhe des Unterdrucks kann bestimmt werden durch die Anzahl und Grösse der Undichtigkeiten im Gehäuse. Bevorzugterweise ist der Unterdruck und die Bauart und Grösse der Im Ansaug- kanal vorgesehenen Filter so gewählt, dass sich eine Selbstreinigung der Filter im Ansaugkanal ergibt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.

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

Die erste Spindel 4 befindet sich in der Darstellung der Figur 1 in der Spulposition. Auf die Spindel 4 ist eine leere Spulhülse 10 aufgesetzt. Auf die Spulhülse 10 wird ein Vor- garn 1 aufgespult. Das Vorgarn 1 wird über die Changiermittel 11 auf die Spulhülse 10 aufgespult. Die Changiermittel 11 sind mit dem Gehäuse 20 verbunden und werden von diesem gehalten. Die Changiermittel 11 umfassen ein bewegbares Element, welches sich entlang der Spulhülse 9 auf und ab bewegt, wodurch sich eine gleichmässige Um- windung mit Vorgarn der, sich um die Drehachse 5 drehenden, Spulhülse 10 ergibt.

Die zweite Spindel 6 befindet sich in der Darstellung der Figur 1 in der Dofferposition. Die zweite Spindel 6 wurde bereits von der vollen Spulhülse befreit. Die Entnahme von vollen Spulhülsen und das Aufsetzen von leeren Spulhülsen 10 kann automatisch durch entsprechende Manipulatoren oder Roboter erfolgen. Die Spindel 6 ist in ihrem oberen Bereich mit einem Befestigungselement 9 versehen. Das Befestigungselement 9 dient zur Stabilisierung einer Spulhülse 10 auf der Spindel 6. Eine leere Spulhülse 10 wird von oben auf die Spindel 6 aufgesetzt und anschliessend durch das Befestigungselement drehfest 9 gehalten. Das Befestigungselement 9 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 eine Spulhülse auf der Spindel 6 festgeklemmt wird.

Wenn die Spulhülse 10 mit einer vollen Wicklung versehen ist, wird die Revolvergrundplatte 2 um dessen Achse 3 um eine halbe Umdrehung (180°) in Pfeilrichtung 8 ge- dreht. Dadurch tauschen die erste und die zweite Spindel 4, 6 die Positionen. Die

Changiermittel 11 werden mit der Drehung der Revolvergrundplatte 2 nicht mitgeführt. Durch die Drehung der Revolvergrundplatte 2 wird die leere Spulhülse 10, welche sich auf der zweiten Spindel 6 befindet, in die Spulposition und damit in den Verlauf des Vorgarns 1 hinein gedreht. Das Vorgarn 1 wird dadurch von der leeren Spulhülse 10 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 Fangvorrichtung versehen. Durch die Changiermittel 11 wird das Vorgarn 1 an die Stelle dieser Fangvorrichtung geführt. Sobald das Vorgarn 1 von der leeren Spulhülse übernommen worden ist, beginnen die Changiermittel 11 mit der gleichmässigen Aufspulung des Vorgarns 1 auf die leere Spulhülse durch eine gesteuerte Auf- und Ab-Bewegung. In der Wandung des Gehäuses 20 sind Öffnungen für den Anschluss von Ansaugkanälen vorgesehen, welche mit jeweils einem Filter 21 , 22 verschlossen werden.

Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil-Querschnitt durch den Revolver- Spulkopf nach der Figur 1. Die Revolvergrundplatte 2 stellt einen Teil des Gehäuses 20 dar. Zwischen der Revolvergrundplatte 2 und dem Gehäuse 20 ist ein Spiel 31 vorhanden. Die Revolvergrundplatte 2 ist mit ihrer Drehachse 3 im Gehäuse 20 gelagert und durch einen Antrieb (nicht gezeigt) drehbar in Pfeilrichtung 8. In der Revolvergrundplatte

2 ist die erste Spindel 4 gehalten und gelagert. Im Gehäuse 20 ortsfest befestigt ist der Elektromotor 25 für den Antrieb der Spindel 4. Der Elektromotor 25 ist mit einem Lüfter- rad 24 ausgerüstet. Die Motorwelle des Elektromotors 25 geht über in ein Getriebe 26, an welches ein Riementrieb 28 anschliesst. Über den Riementrieb 28 wird die Spindel 4 in Drehung versetzt. Der Riementrieb 28 ist zweistufig angelegt und führt über eine Hohlwelle 27, welche in der Drehachse 3 der Revolvergrundplatte 2 angeordnet ist. Durch diese Anordnung kann bei einem Spulwechsel von der ersten Spindel 4 auf die zweite Spindel die Revolvergrundplatte 2 um 80° gedreht werden, ohne dass der Antrieb der Spindel 4 in seiner Position verändert werden muss.

Auf der Ansaugseite des Lüfterrades 24 ist ein Ansaugkanal 23 angeschlossen. Durch den Ansaugkanal 23 wird eine Verbindung vom Lüfterrad 24 zu einer Öffnung im Ge- häuse 20 geschaffen. In der Öffnung des Gehäuses 20 ist ein Filter 21 eingebaut. Beim Betrieb des Elektromotors 25 wird das Lüfterrad 24 ebenfalls angetrieben und saugt Luft von ausserhalb des Gehäuses 20 über den Filter 21 an, es ergibt sich ein Ansaug- ström 29. Der Elektromotor 25 ist in Betrieb, wenn die Spindel 4 in der Aufwindeposition ist. Vom Lüfterrad 24 wird der Ansaugstrom 29 über die Kühlrippen des Elektromotors 25 in das Innere des Gehäuses 20 geleitet und ergibt einen einströmenden Luftstrom 30. Über Undichtigkeiten im Gehäuse 20, welche absichtlich geschaffen wurden, ent- weicht die durch das Lüfterrad 24 in das Gehäuse 20 eingeblasene Luft wieder. Undichtigkeiten werden beispielsweise gebildet durch den Ansaugkanal des stillstehenden Antriebs der in der Dofferposition befindlichen Spindel oder dem Spiel 31 zwischen Gehäuse 20 und Revolvergrundplatte 2. Es können auch weitere Undichtigkeiten vorgesehen werden, beispielsweise an den Nahtstellen der Gehäusewandungen. Durch den einströmenden Luftstrom 30 entstehenden Überdruck im Gehäuse 20 wird sichergestellt, dass an den undichten Stellen des Gehäuses 20 immer eine Strömung vom Inneren des Gehäuses 20 nach aussen besteht. Dies verhindert ein Eindringen von Staub und Schmutz in das Innere des Gehäuses 20 und erhöht die Betriebssicherheit der gesamten Antriebseinheit.

Legende

1 Vorgarn

2 Revolvergrundplatte

3 Drehachse der Revolvergrundplatte

4 Erste Spindel

5 Drehachse der ersten Spindel

6 Zweite Spindel

7 Drehrichtung der zweiten Spindel

8 Drehrichtung der Revolvergrundplatte

9 Befestigungselement

10 Spulhülse

1 1 Changiermittel

20 Gehäuse

21 , 22 Filter

23 Ansaugkanal Antrieb erste Spindel

24 Lüfterrad

25 Elektromotor

26 Getriebe

27 Riementrieb

28 Hohlwelle

29 Ansaugstrom

30 Einströmender Luftstrom

31 Spiel zwischen Gehäuse und Revolvergrundplatte