Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine gattungsgemäße Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges ist aus der DE 102 35 209 AI bekannt.

Bei der bekannten Aufspulvorrichtung werden zwei an einem drehbar gelagerten Spulrevolver angeordnete Spulspindeln abwechselnd genutzt, um einen Faden kontinuierlich zu Spulen aufzuwickeln. Hierbei werden die Spulspindeln an dem Spulrevolver abwechselnd in einem Betriebsbereich zum Wickeln einer Spule und in einem Wechselbereich zur Abnahme der Spule geführt. Beim Wechseln der Spulspindeln in ihren Positionen muss der zulaufende Faden von der fertig gewickelten Spule zum Anwickeln einer neuen Spule zwischen den Spulspindeln übergeben werden. Hierzu weist jede der Spulspindeln an einem frei auskragenden Stirnende jeweils eine Klemmeinrichtung auf, durch welche der Faden nach einem Fangen fixiert wird. Die Klemmeinrichtung weist einen Klemmspalt auf, um den Faden zu fixieren. Dabei ist der Klemmeinrichtung eine Fangbuchse zugeordnet, die einen mit dem Klemmspalt zusammenwirkenden Fangschlitz aufweist. Somit lässt sich ein an dem Stirnende der Spulspindel geführter Faden durch den Fangschlitz fangen und in den Klemmspalt überführen. Hierbei wird der Faden nach Fixierung der Klemmeinrichtung durch Aufbau weiterer Zugspannungen gerissen. Beim Aufwickeln von multifilen Fasersträngen, die aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern gebildet sind, besteht nun jedoch das Problem, dass zum einen nicht alle Fasern des Faserstrangs beim Fangen und Klemmen erfasst werden und zum anderen die Fasern beim Durchtrennen an unterschiedli- chen Stellen zerrissen werden. Nicht in der Klemmeinrichtung fixierte Fasern führen zu ungewünschten Wickelbildungen an der Spulspindel bzw. an der Klemmeinrichtung und führen zu einer Prozessunterbrechung. Mit zunehmenden Gesamttitern des Faserstranges erhöht sich dieses Problem, so dass Fehlwechsel unvermeidbar sind. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Aufspulvorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges bereitzustellen, mit welchem insbesondere dicke Faserstränge, insbesondere Erntebindegarne kontinuierlich zu Spulen gewickelt werden können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine gattungsgemäße Aufspul- Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines multifilen Faserstranges bereitzustellen, bei welcher eine Fadenübergabe zwischen zwei Spulspindeln mit relativ einfacher Fadenführung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klemmeinrichtung einen fest mit der Spulspindel verbunden Klemmblock und einen beweglichen Klemmteller aufweist, die miteinander zu einem umlaufenden Klemmschlitz elastisch verspannt sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert. Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass der zulaufende Faserstrang direkt in den umlaufenden Klemmschlitz eintauchen kann. Das Fangen mittels einer Fangkerbe ist nicht erforderlich. Durch den umlaufenden Klemmschlitz am Umfang der Spulspindel kann der laufende Faden direkt in den Klemmschlitz eingelegt und dort erfasst werden. Unabhängig vom Titer des Faserstranges ist eine sichere Fixierung möglich. Hierzu ist der Klemmteller mit dem Klemmblock elastisch verspannt.

Damit eine reproduzierbare Klemmkraft in dem Klemmschlitz erzeugt werden kann, ist vorgesehen, den Klemmteller und den Klemmblock durch eine Druckfeder gegeneinander zu verspannen.

Damit auch bei sehr großen Fadentitern eine schnelle und sichere Durchtrennung des Faserstranges nach der Fixierung möglich ist, wird die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher die Klemmeinrichtung an dem Stirnende der Spulspindel mit einer Hilfseinrichtung zu- sammenwirkt, die eine Schneidvorrichtung mit einem rotierenden Schneidmittel aufweist. So können alle Fasern des Faserstranges schnell und ohne Ausfransungen durchtrennt werden.

Die Schneidvorrichtung weist hierzu einen Schneidantrieb zum Antreiben des Schneidmittels auf. Um die Fadenführung während der Fadenübergabe von einer fertig gewickelten Spule zu der übernehmenden Spulspindel definiert ausführen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Hilfseinrichtung zwei frei drehbare Rollen aufweist, die der Schneidvorrichtung zuordnet sind und die an einem beweglichen Träger gehalten sind, wobei der Träger die Rollen zwischen einer Ruhestellung und einer Fangstellung hin- und herführt. So wird an dem laufenden Faden ein sich zwischen den zwei drehbaren Rollen aufgespanntes Fadenstück durch die Hilfseinrichtung in den Klemmschlitz geführt.

Um die Fadenführung und die Schneidvorrichtung wahlweise mit jeder der Klemmeinrichtungen an den Spulspindeln zu kombinieren, ist desweiteren vorgesehen, die Hilfseinrichtung an einem Maschinengestell neben dem Spulenrevolver anzuordnen. Somit lässt sich die Hilfseinrichtung abwech- selnd beiden Klemmeinrichtungen zuführen.

Bei der Abnahme der fertig gewickelten Spulen ist der in der Klemmeinrichtung fixierte Anfang des Faserstranges aus dem Klemmschlitz herauszuziehen. Um hierbei keine gewickelte Lage der Spule zu beeinflussen, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher der Klemmteller der Klemmeinrichtung mit einer Schubeinrichtung im Innern der Spulspindel gekoppelt ist, durch welche der Klemmteller zu einem Öffnen des Klemmschlitzes entgegen der Vorspannung verschiebbar ist. Damit besteht die Möglichkeit, den fixierten Abschnitt des Faserstranges vor der Abnahme der Spule freizugeben. Die Schubeinrichtung wird vorteilhaft durch einen Kolben in einem Druckraum gebildet, welcher Kolben sich über die Druckfeder am Klemmblock abstützt und welcher Druckraum zu einem Verschieben des Klemmtellers und Öffnen des Klemmschlitzes mit einem auf den Kolben wirkenden Druckfluid beaufschlagbar ist. So kann kurz vor Abnahme der fertig gewi- ekelten Spule an der Spulspindel eine Entspannung des Klemmschlitzes ausgeführt werden.

Zur sicheren Führung weist der Klemmteller einen Führungsschaft an einem Stirnende des Klemmblockes auf, wobei der Klemmschlitz am Stirn- ende des Klemmblockes zwischen einem Tellerkragen des Klemmtellers einer Stirnfläche des Klemmblockes gebildet ist und wobei der Führungsschaft mit der Schubeinrichtung bzw. dem Kolben der Schubeinrichtung direkt verbunden ist.

Um das Eintauchen des Faserstranges in den Klemmschlitz zu begünstigen, ist desweiteren vorgesehen, dem Klemmschlitz mehrere am Umfang gleichmäßig verteilte angeordnete Quernuten zuzuordnen, die sich teilweise im Klemmblock und teilweise im Klemmteller erstrecken. So wird das Eintauchen der Fasern des Faserstranges in den Klemmschlitz begünstigt.

Da jede Spulspindel abwechselnd den Faserstrang zu einer Spule wickelt, sind die Klemmeinrichtungen an den Stirnenden der Spulspindeln identisch aufgebaut.

Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine ist besonders geeignet, um Faserstränge mit einem Gesamttiter bis zu 90.000 dtex. aufzuwickeln. Derartige Faserstränge werden bevorzugt als Erntebindegarne verwendet. Dabei kön- nen die Fasern des Faserstranges als Bändchen oder als Monofile aus einem synthetischen Polymer erzeugt werden. Insoweit ist die erfindungsgemäße Aufspulvorrichtung besonders geeignet, um am Ende eines Extrusionspro- zesses den erzeugten Faserstrang aufzuwickeln. Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung wird nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung

Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.

1

Fig. 3.1 schematisch eine Querschnittsansicht einer Klemmeinrichtung des

Ausführungsbeispiels aus Fig. 1

Fig. 3.2 schematisch eine Draufsicht der Klemmeinrichtung aus Fig. 3.1 Fig. 4.1 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.

1 bei einem Spindelwechsel

Fig. 4.2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.

1 bei einer Fadenübergabe In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung in mehreren Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht und in Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.

In einem Maschinengestell 1 ist ein drehbar gelagerter Spulrevolver 2 angeordnet. An dem Spulrevolver 2 sind zwei auskragende Spulspindeln 3.1 und 3.2 angeordnet. Die Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind um 180° versetzt zueinander an dem Spulrevolver 2 gehalten. Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist jedem der Spulspindeln 3.1 und 3.2 jeweils ein Spindelantrieb 30.1 und 30.2 zugeordnet. Der Spulrevolver 2 wird über einen Revolverantrieb 31 gesteuert.

Aus der Darstellung in Fig. 1 geht weiter hervor, dass zwischen den Spul- spindein 3.1 und 3.2 zwei Umlenkstangen 5.1 und 5.2 gehalten sind, die um ca. 90° versetzt zu den Spulspindeln 3.1 und 3.2 angeordnet sind.

Seitlich neben dem Spulrevolver 2 ist eine Changiereinrichtung 6 an dem Maschinengestell 1 gehalten, die ein bewegbares Changiermittel 7 aufweist. Das Changiermittel 7 wird durch die Changiereinrichtung 6 parallel zur Spulspindel 3.1 und 3.2 hin- und hergeführt.

Zur Führung eines Faserstranges 34 ist der Changiereinrichtung 6 eine Tänzerarmregeleinheit 9 zugeordnet, die einen beweglichen Tänzerarm 9.1 und eine Tänzerarmrolle 9.2 aufweist. Die Tänzerarmregeleinheit 9 ist mit den Spindelantrieben 30.1 und 30.2 gekoppelt, um eine möglichst konstante Wickelgeschwindigkeit beim Aufwickeln des Faserstranges zu erhalten. Die Tänzerarmrolle 9.2 wirkt mit zwei stationären Umlenkrollen 8.1 und 8.2 zusammen, die an dem Maschinengestell 1 gehalten sind.

Unterhalb der Changiereinrichtung 6 ist eine Hilfseinrichtung 10 an dem Maschinengestell 1 angeordnet. Die Hilfseinrichtung 10 weist einen Träger 16 auf, der mit einem Hubzylinder 15 gekoppelt ist und beweglich an dem Maschinengestell 1 gehalten ist. An dem Träger 16 sind im Abstand zueinander zwei Führungsrollen 1 1.1 und 1 1.2 angeordnet. Die Führungsrollen 1 1.1 und 1 1.2 sind frei drehbar gehalten. Zwischen den Führungsrollen ist an dem Träger 16 eine Schneidvorrichtung 12 angeordnet. Die Schneidvorrichtung 12 enthält ein rotierendes Schneidmittel 13, das mit einem Schneidantrieb 14 verbunden ist.

Die Hilfseinrichtung 10 wirkt mit zwei an den auskragenden Enden der Spulspindel 3.1 und 3.2 angeordneten Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 zusammen. Die Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 sind insbesondere in der Fig. 2 dargestellt. Die Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 an den Stirnenden der Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind identisch ausgeführt. Insoweit wird im nachfolgenden unter Bezug auf die Fig. 3.1 und 3.2 nur eine der Klemmein- richtungen näher dargestellt und beschrieben.

In den Fig. 3.1 und 3.2 ist die Klemmeinrichtung 4.1 in einer Querschnittsansicht und in einer Draufsicht am Stirnende der Spulspindel 3.1 schematisch dargestellt. Die Fig. 3.1 zeigt eine Querschnittsansicht und Fig. 3.2 eine Draufsicht der Klemmeinrichtung 4.1. Wie aus der Darstellung in Fig. 3.1 hervorgeht, weist die Klemmeinrichtung 4.1 einen Klemmblock 19 auf, der fest mit dem Stirnende der Spulspindel 3.1 verbunden ist. Der Klemmblock 19 ist hierzu am Ende eines Spannfutters 18 befestigt.

An einer Stirnseite des Klemmblockes 19 ist ein Klemmteller 20 beweglich angeordnet. Der Klemmteller 20 besteht aus einem mittleren Führungsschaft 22 und einem umlaufenden Tellerkragen 23, der mit dem Führungsschaft 22 verbunden ist. Der Tellerkragen 23 stürzt sich an der Stirnseite des Klemmblockes 19 ab und bildet gemeinsam mit dem Klemmblock 19 einen Klemmschlitz 24. Der Tellerkragen 23 ist gegenüber einer Vertikalen geneigt ausgeführt und bildet mit einer am Klemmblock 19 angeformten Schräge eine Einfädelnut 32. Die Einfädelnut 32 und der Klemmschlitz 24 sind umlaufend an der Klemmeinrichtung 4.1 ausgebildet. Der Klemmteller 20 ist mit einer im Innern der Spulspindel 3.1 angeordneten Schubeinrichtung 21 gekoppelt. Die Schubeinrichtung 21 weist einen Schubkolben 27 auf, der über ein Kopplungsglied 28 mit dem Führungsschaft 22 des Klemmtellers 20 verbunden ist. Der Schubkolben 27 stützt sich gegenüber dem Klemmblock 19 im Innern der Spulspindel 3.1 durch eine Druckfeder 26 ab. Zur Führung des Schubkolbens 27 weist der Klemmblock 19 im Innern der Spulspindel eine Führungsbohrung 33 auf, in welcher der Schubkolben 27 mit einem Führungsende hineinragt.

Der Schubkolben 27 ist im Innern der Spulspindel 3.1 in einem Druckraum 29 angeordnet. Der Druckraum 29 ist über eine Öffnung 36 mit dem Spann- futter 18 gekoppelt, um eine hier nicht gezeigte Klemmeinrichtung für eine Hülse 17 zu steuern. Der Druckraum 29 lässt sich hierzu mit einer Druckluft beaufschlagen.

Wie aus der Darstellung in Fig. 3.2 hervorgeht, weist der Klemmschlitz 24 mehrere am Umfang gleichmäßig verteilte Quernuten 25 auf. Die Quernu- ten 25 erstrecken sich teilweise im Klemmblock 19 und teilweise im Klemmteller 20. Die Quernuten 25 sind ihrer Tiefe und in ihrer Ausdehnung begrenzt ausgeführt und begünstigen den Einzug des Faserstranges in den Klemmschlitz 24. Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung wird neben der Fig. 1 Bezug zu den Fig. 4.1 und 4.2 genommen. In der Fig. 4.1 und der Fig. 4.2 sind unterschiedliche Betriebssituationen während eines Spindelwechsels dargestellt. Die Fig. 1 zeigt zunächst den normalen Betrieb der Aufspulvorrichtung beim Aufwickeln des Faserstranges 34. Der Faserstrang 34 könnte hierbei in einem vorgeordneten Extrusionsprozess aus einer Mehrzahl von Bändchen oder Monofile gebildet sein. Hierbei kann der Faserstrang einen Ge- samttiter bis zu 90.000 dtex. aufweisen. Der Faserstrang 34 wird der Aufs- pulvorrichtung kontinuierlich zugeführt und über die Umlenkrolle 8.1, die Tänzerarmrolle 9.2 und die Umlenkrolle 8.2 geführt. Von der Umlenkrolle 8.2 durchläuft der Faden die Changiereinrichtung 6 und wird an der angetriebenen Spulspindel 3.1 zu einer Spule 35 aufgewickelt. In der Changiereinrichtung 6 wird der Faserstrang 34 durch das Changiermittel 7 innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt, so dass die Spule 35 mit einer Kreuzwicklung gewickelt wird.

Sobald die Spule 35 an der Spulspindel 3.1 einen gewünschten Spulendurchmesser aufweist, wird ein Wechsel der Spulspindeln 3.1 und 3.2 durchgeführt, um die Spulspindel 3.1 aus dem Betriebsbereich in den Wechselbereich und die Spulspindel 3.2 aus dem Wechselbereich in den Betriebsbereich zu führen. Hierzu wird der Spulrevolver 2 über den Revolverantrieb 31 aktiviert. In der Fig. 4.1 ist die Situation dargestellt, bei welcher die Spulspindel 3.1 mit der fertig gewickelten Spule 35 im Wechselbereich gehalten wird. In dieser Phase wird der Faden nach Ablauf von der Vollspule durch die Umlenkstange 5.1 und dem Changiermittel 7 geführt. Zur Übernahme des Fadens durch die Klemmeinrichtung 4.2 an der Spulspindel 3.2 wird das Changiermittel 7 mit dem Faserstrang 34 in eine Fangebene im Bereich des Klemmschlitzes 24 der Klemmeinrichtung 4.2 geführt. Der Faserstrang wird durch die Umlenkstange 5.1 derart geführt, dass der Faserstrang 34 nicht vom Umfang der Spule 35 abfällt.

Zur Übernahme des Faserstranges 34 von der Spulspindel 3.2 wird dann die Hilfseinrichtung 10 aktiviert. Der Hubzylinder 15 bringt den Träger 16 mit den Führungsrollen 1 1.1 und 1 1.2 aus einer Ruhestellung in eine Fangstellung. Diese Situation ist in Fig. 4.2 dargestellt. In der Fangstellung der Hilfseinrichtung 10 wird der Faserstrang 34 am Umfang der Führungsrollen 1 1.1 und 1 1.2 geführt. Dabei wird der Abschnitt des Faserstranges 34 zwischen den Führungsrollen 1 1.1 und 1 1. 2 der Klemmeinrichtung 4.2 zugeführt, wobei der Faserstrang die Einlegenut 32 durchdringt und in den Klemmschlitz 24 eingezogen wird. Das Einzie- hen des Faserstranges 34 in den Klemmschlitz 24 wird dabei durch die Quernuten 25 im Bereich des Klemmschlitzes 24 unterstützt.

Sobald der Faserstrang 34 von dem Klemmschlitz 24 erfasst ist und mit der Umdrehung der Spulspindel 3.2 mitgeführt wird, gelangt der von der Klemmeinrichtung 4.2 ablaufende Fadenabschnitt in die Schneidvorrich- tung 12. In der Schneidvorrichtung 12 wird der Faserstrang 34 durch das rotierende Schneidmittel 13 durchtrennt. Das Schneidmittel kann hierbei durch eine Messerscheibe gebildet sein, die beispielsweise über eine pneumatisch betriebene Turbine oder einen Elektromotor angetrieben wird. Nach dem Durchtrennen des Faserstranges 34 kann eine neue Spule an der Spulspindel 3.2 gewickelt werden. Die Hilfseinrichtung 10 wird in ihre Ruhestellung zurückgeführt. Somit lässt sich die Hilfseinrichtung 10 jeder der Spulspindeln 3.1 und 3.2 und somit jeder Klemmeinrichtungen 4.1 und 4.2 in der Übergabephase zuführen. Die Hilfseinrichtung 10 ist hierzu seitlich neben dem Spulrevolver 2 an dem Maschinengestell 1 gehalten.

Die an der Spulspindel 3.1 fertig gewickelte Spule lässt sich nun abnehmen und durch eine neue Hülse 17 ersetzen. Um die fertig gewickelte Spule 35 von der Spulspindel 3.1 abzuziehen, wird zunächst im Innern der Spulspindel 3.2 eine Druckluft eingeblasen, die einerseits ein Entspannen der Klemmeinrichtung 37 zur Freigabe der Hülse 1.7 bewirkt und andererseits die Schubeinrichtung 21 am Stirnende der Spulspindel 3.2 aktiviert.

Wie aus der Darstellung in Fig. 3.1 hervorgeht, wird in diesem Fall der Schubkolben 27 in Richtung des Klemmblockes 19 gegen die Federkraft der Druckfeder 26 gedrückt, wobei über das Kopplungslied 28 den Klemm- teller 20 verschiebt und den Klemmsitz 24 freigibt. So kann der Anfang des Faserstrangs der gewickelten Spule 35 freigegeben werden und die Spule ist bereit zur Abnahme von der Spulspindel 3.1.

Nachdem eine neue Hülse 17 auf die Spulspindel 3.1 aufgeschoben ist, wird die Druckluft im Druckraum 29 im Innern der Spulspindel 3.1 abgelassen, so dass die Hülse am Umfang des Spannfutters 18 geklemmt wird. Gleichzeitig wird der Klemmteller 20 durch die auf den Schubkolben 27 wirkende Druckfeder 26 an den Klemmblock 19 gedrückt und der Klemmschlitz 24 ist wieder geschlossen und bereit für eine neue Übergabe.