Fadenhalter

Die Erfindung betrifft einen Fadenhalter zum Festhalten eines Fadens eines Garns bei der Herstellung einer mit dem Garn zu bewickelnden Garnspule, insbesondere zum Festhalten eines Fadenendes des Fadens bei einem Garnspulenwechsel (Doffprozess), mit einem Klemmring zum Einklemmen des Fadens, wobei der Klemmring zwei im Wesentlichen ringförmige Klemmbacken aufweist und die Klemmbacken eine rotierbare Antriebswelle eines Antriebsflansches für eine Hülsenaufnahme für die Garnspule umringen.

Beim Bewickeln von Garnspulen tritt das Problem auf, dass die Garnspule, auf die das Garn aufgewickelt wird, gewechselt werden muss, wenn auf die Garnspule eine zumeist vorgegebene Garnmenge aufgespult wurde. Dazu wird in eine Hülsenaufnahme eine neue Garnspulenhülse z.B. eingelegt, aufgesteckt und/oder eingespannt, auf die das Garn dann weiter aufgewickelt wird. Es wird dabei angestrebt, einen vollautomatischen Garnspulenwechselprozess (Doffprozess) zu ermöglichen. Dazu ist es notwendig, den aufzuspulenden Faden im Fadenlauf vor der Garnspule festzuhalten, um das, nach dem Entfernen der fertigen Garnspule, freie Fadenende des Garns als Bewicklungsanfang der neu zu bewickelnden neuen Garnspule problemlos verwenden zu können.

Die dazu verwendeten bekannten Fadenhalter weisen einen Klemmring auf, dessen Klemmbacken pneumatisch betätigbar sind. Dazu muss ein Druckluftanschluss (Pneumatikanschluss) an dem Fadenhalter vorgesehen sein. Pneumatisch betätigte Fadenhalter sind aufgrund der darin vorzusehenden Druckluftführungen kompliziert aufgebaut und können daher nicht sehr kompakt ausgeführt werden.

Bei einigen bekannten pneumatischen Fadenhaltern ist ein mittels einer Antriebswelle rotierbarer Antriebsflansch für eine Hülsenaufnahme für die Garnspule baulich mit integriert. Für den Pneumatikanschluss ist dann eine Schleifkupplung vorgesehen, die verschleißbehaftet ist. Die Anordnung von Garnspulenaufspulvorrichtungen mit derartigen Fadenhaltern ist durch den notwendigen Pneumatikanschluss kompliziert aufgebaut und hat einen hohen Raumbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fadenhalter bereitzustellen, welcher die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere eine kompakt Bauweise des Fadenhalters selbst und einer Garnspulenaufspulvorrichtung mit dem Fadenhalter möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird durch den Fadenhalter des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Ein erfindungsgemäßer Fadenhalter eignet sich zum Festhalten eines Fadens eines Garns bei der Herstellung einer mit dem Garn zu bewickelnden Garnspule, insbesondere zum Festhalten eines Fadenendes des Fadens bei einem

Garnspulenwechsel. Der erfindungsgemäße Fadenhalter weist einen Klemmring zum Einklemmen des Fadens auf, wobei der Klemmring zwei im Wesentlichen ringförmige Klemmbacken aufweist und die Klemmbacken eine rotierbare Antriebswelle eines Antriebsflansches für eine Hülsenaufnahme für die Garnspule umringen. Erfindungsgemäß ist am Fadenhalter ein elektromagnetischer Antrieb vorgesehen, wobei der Antrieb eingerichtet ist, die Klemmbacken zum Einklemmen des Fadens, bevorzugt mit einer Kraftkomponente in Axialrichtung der Antriebswelle, zusammenzudrücken.

Der erfindungsgemäße Fadenhalter verzichtet auf die im Stand der Technik übliche pneumatische Betätigung. Es ist daher auch kein Pneumatikanschluss notwendig, wodurch insbesondere auf Verschleißteile, wie z.B. eine Schleifkupplung, verzichtet werden kann. Es ist daher eine kompakte Bauweise unter Verwendung weniger Bauteile möglich.

Vorteilhaft ist die Antriebswelle bevorzugt über mindestens ein Kugellager in einer ortsfesten Lagerbüchse des Fadenhalters gelagert und die Klemmbacken sind zusammen mit dem Antriebsflansch an der Antriebswelle montiert, derart, dass die Klemmbacken zusammen mit dem Antriebsflansch rotierbar sind. Ein festgehaltener Faden dreht sich dann mit einer eingespannten Spulenhülse mit. Dadurch kann ein freies Fadenende an dem festgehaltenen Faden ohne weitere Maßnahmen auf eine neu eingespannte Spulenhülse aufgewickelt werden.

Bevorzugt weist der Antrieb eine elektromagnetische Spule auf, wobei die

Leiterwicklungen der Spule um die Antriebswelle herum gewickelt sind, derart, dass mittels der Spule ein magnetisches Feld in Axialrichtung der Antriebswelle erzeugbar ist. Mittels einer derartigen Spule kann das Zusammenpressen der Klemmbacken auf besonders einfache Weise erreicht werden.

Sehr vorteilhaft ist die Spule ortsfest in der Lagerbüchse positioniert und die Klemmbacken sind in Axialrichtung der Antriebswelle zwischen der Spule und dem Antriebsflansch angeordnet, bevorzugt wobei die antriebsflanschbenachbarte Klemmbacke der Klemmbacken zum Einklemmen des Fadens in Axialrichtung der Antriebswelle Richtung Spule verschiebbar gelagert ist. Durch das ortsfeste Positionieren der Spule sind keinerlei bewegliche Teile zur Betätigung des Antriebs notwendig. Es kann eine berührungsfreie Betätigung des Klemmrings vorgenommen werden.

Wenn eine Spiralfeder am Fadenhalter vorgesehen ist, die eingerichtet ist, die Klemmbacken in Axialrichtung der Antriebswelle auseinanderzudrücken, derart, dass ein Spalt zwischen den Klemmbacken zum Einlegen des festzuhaltenden Fadens entsteht, werden die Klemmbacken ohne Betätigung des elektromagnetischen Antriebs, d.h. abgeschaltet, automatisch in eine Position gedrückt, in der es möglich ist, einen Faden in den Spalt einzulegen. Eine Betätigung des Antriebs ist dann nur notwendig, um ein Einklemmen des Fadens zu bewirken.

Wenn eine Spiralfeder am Fadenhalter vorgesehen ist, eingerichtet, die

Klemmbacken in Axialrichtung der Antriebswelle zusammenzudrücken, derart, dass ein Spalt zwischen den Klemmbacken zum Festhalten eines darin eingelegten Fadens geschlossen wird, wird ein zwischen den Klemmbacken geführter Faden beim Abschalten des die Spule durchfließenden Stromes automatisch festgehalten. Die Spule, also der von der Spule ausgebildete Elektromagnet, wird dann für die öffnung der Klemmbacken, also für ein Freigeben eines dazwischen eingeklemmten Fadens eingesetzt.

Ein besonders kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen Fadenhalters kann dabei dadurch erreicht werden, dass die Spiralfeder ringförmig um die Antriebswelle herum angeordnet ist.

Eine erfindungsgemäße Garnspulenaufspulvorrichtung für eine Garnherstellungsmaschine weist einen erfindungsgemäßen Fadenhalter und einen frei drehbaren Flansch auf, wobei der Flansch zusammen mit dem Antriebsflansch des Fadenhalters eine Hülsenaufnahme der Garnspulenaufspulvorrichtung ausbildet. Bevorzugt ist dabei eine Fadenverlegevorrichtung und/oder eine Fadenverwahrvorrichtung vorgesehen, wobei die Fadenverlegevorrichtung und/oder die Fadenverwahrvorrichtung eingerichtet ist, den Faden zu dessen Einklemmung zwischen die Klemmbacken

des Fadenhalters einzulegen. Der Doffprozess kann dadurch, wenn eine automatische Gamspulenhülsenwechselvorrichtung vorhanden ist, vollautomatisch vorgenommen werden. Dazu wird, nachdem eine erste Garnspule fertig aufgewickelt und bevorzugt die Rotation der Garnspule gestoppt ist, der Faden mittels der Fadenverlegevorrichtung und/oder der

Fadenverwahrvorrichtung in den offenen Spalt zwischen den Klemmbacken verlegt. Darauf folgend wird der erfindungsgemäße Fadenhalter zum Einklemmen des Fadens betätigt. Nun wird die Garnspule aus der Hülsenaufnahme herausgenommen und der Faden zwischen Garnspule und Fadenhalter zerschnitten oder abgerissen. Daraufhin wird eine neue Spulenhülse in die

Hülsenaufnahme eingespannt. Abschließend wird die Rotation der Spulenhülse über die Antriebswelle des Fadenhalters gestartet. Insbesondere durch geeignetes Verlegen des Fadens entlang der Längsachse der neuen Spulenhülse wird dann das freie Fadenende auf die neue Spulenhülse aufgewickelt und der Fadenhalter kann den Faden durch Abschalten der elektromagnetischen Spule wieder frei geben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen :

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Fadenhalter in einem Querschnitt;

Figur 2 eine erfindungsgemäße Garnspulenaufspulvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Fadenhalter;

Figur 3 eine dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen

Fadenhalters aus Figur 2; Figur 4 einen Schnitt durch eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Fadenhalters;

Figur 5 ein weiteres Schnittbild durch einen erfindungsgemäßen Fadenhalter mit geöffnetem Spalt zwischen den Klemmbacken; Figur 6 Ausschnitte aus dem Schnittbild der Figur 5;

Figur 7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fadenhalters in einem Querschnitt;

Die Darstellungen der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fadenhalter in einem Querschnitt. Der Fadenhalter weist einen Antriebsflansch 1 für eine Hülsenaufnahme für die Garnspule auf. Mittels eines Klemmrings 20 kann ein Faden eines Garns, das auf eine in der Hülsenaufnahme eingespannte Spulenhülse aufgewickelt wird, eingeklemmt werden. Dazu weist der Klemmring zwei im Wesentlichen ringförmige Klemmbacken 22,23 auf. Die Klemmbacken 22,23 umringen eine rotierbare Antriebswelle 25, an die der Antriebsflansch 1 mittels einer Schraube 27 drehfest in ein auf der Rotationsachse der Antriebswelle 25 angeordnetes Schraubloch 5 eingeschraubt ist. Der Fadenhalter ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch um diese Antriebswelle 25 aufgebaut. Zwischen die Schraube 27 und die Antriebswelle 25 ist eine Unterlegscheibe 8 eingefügt. Am Fadenhalter ist ein elektromagnetischer Antrieb vorgesehen, wobei der Antrieb eingerichtet ist, die Klemmbacken 22,23 zum Einklemmen des Fadens, mit einer Kraftkomponente in Axialrichtung der Antriebswelle 25, zusammenzudrücken. Dazu weist der Antrieb eine elektromagnetische Spule 30 (Magnetspule) auf, wobei die Leiterwicklungen der Spule 30 um die Antriebswelle 25 herum gewickelt sind, derart dass mittels der Spule 30 ein magnetisches Feld in Axialrichtung der Antriebswelle 25 erzeugbar ist.

Die Antriebswelle 25 ist über zwei Kugellager 10,34 in einer ortsfesten Lagerbüchse 37 des Fadenhalters gelagert und die Klemmbacken 22,23 sind zusammen mit dem Antriebsflansch 1 an der Antriebswelle 25 montiert. Dadurch sind die Klemmbacken 22,23 zusammen mit dem Antriebsflansch 1 rotierbar. Die Kugellager 10,34 sind über eine Buchse 6 gegeneinander beabstandet montiert.

Die Spule 30 ist ortsfest in der Lagerbüchse 37 positioniert. Die Klemmbacken 22,23 sind in Axialrichtung der Antriebswelle 25 zwischen der Spule 30 und dem Antriebsflansch 1 angeordnet. Dabei ist die antriebsflanschbenachbarte Klemmbacke 22 (Schieber) zum Einklemmen des Fadens in Axialrichtung der Antriebswelle 25 in Richtung der Spule 30 verschiebbar gelagert. Am Fadenhalter ist eine Spiralfeder 2 (Druckfeder) vorgesehen. Diese ist ringförmig um die Antriebswelle 25 herum angeordnet und drückt die Klemmbacken 22,23 in Axialrichtung der Antriebswelle auseinander, so dass ein Spalt 40 zwischen den Klemmbacken 22,23 zum Einlegen des festzuhaltenden Fadens entsteht.

Wird nun ein elektrischer Strom hinreichender Stromstärke und Fließrichtung durch die Spule 30 geleitet, so wird die antriebsflanschbenachbarte Klemmbacke 22 an die andere Klemmbacke 23 (Gegenhalter), gegen die Federkraft der Spiralfeder 2, herangezogen und ein sich in dem Spalt 40 befindender Faden wird zwischen den Klemmbacken 22,23 eingeklemmt. Dazu ist die antriebsflanschbenachbarte Klemmbacke 22 zumindest teilweise aus einem magnetischen Material ausgebildet oder zumindest sind daran Teile aus einem magnetischen Material befestigt. Wird der Strom wieder abgeschaltet, so drückt die Spiralfeder 2 die Klemmbacken 22,23 wieder auseinander, so dass der Faden freigegeben wird.

Am antriebsflanschabgewandten Ende der Antriebswelle 25 ist ein Zahnriemenrad 11 zum Antreiben der Rotationsbewegung der Antriebswelle 25 an der Antriebswelle mittels einer weiteren Schraube 9 drehfest festgeschraubt.

ähnlich einer Unterlegscheibe ist eine deckelartige Abdichtung 4 zwischen dem Zahnriemenrad 11 und der Antriebswelle 25 angeordnet.

Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Garnspulenaufspulvorrichtung mit einem, rechts in der Figur dargestellten, erfindungsgemäßen Fadenhalter 50 (Klemmringlagerung). Die Position des Fadenhalters 50 ist mittels eines Pfeils gezeigt. Der Fadenhalter 50 ist über einen Arm 52 (Spulbügel) an einer Schiene 53 befestigt. Parallel zu dem Arm 52 verläuft ein Zahnriemen 55 zum Antreiben der Rotation der Antriebswelle des Fadenhalters 50. Ein frei drehbarer Flansch 60 ist, links in der Figur dargestellt, über einen weiteren Arm 62 an der Schiene 53 befestigt. Die beiden Flansche, also der frei drehbare Flansch 60 und der Antriebsflansch 1 des Fadenhalters 50, bilden eine Hülsenaufnahme aus, zwischen die eine Spulenhülse zum Aufwickeln einer Garnspule eingespannt werden kann. Die Klemmringlagerung wird am Spulbügel befestigt und dient gleichzeitig zur Hülsenaufnahme, wobei der eigentliche Klemmring direkt hinter dem Antriebsflansch 50 liegt.

Figur 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen Fadenhalters 50 aus Figur 2. Gut zu erkennen sind der Antriebsflansch 1, der sich an den Antriebsflansch anschließende, zwei Klemmbacken 22,23 aufweisende Klemmring und der zwischen den Klemmbacken 22,23 ausgebildete Spalt 40.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Fadenhalters.

Der Klemmring dient als Fadenhalter des freien Fadenendes, um einen neuen Spulenstart beim Doffprozess zu realisieren. Wichtig dabei ist, dass der festgehaltene Faden mit der Hülse mitdreht. Aus diesem Grund ist der Gegenhalter 23 über z.B. drei Distanzbüchsen 70 fest mit dem Antriebsflansch 1

verbunden. Dadurch dreht der Gegenhalter 23 mit dem Antriebsflansch 1 mit. Gleichzeitig dienen die Distanzbüchsen 70 auch als Mitnehmer des Schiebers 22, so dass dieser auch immer mit dem Antriebsflansch 1 mitdreht. Der Schieber 22 ist auf der Antriebswelle 25 als Befestigungswelle geführt und wird durch die Spiralfeder 2 gegen den Antriebsflansch 1 gedrückt, damit der Klemmring im Normalzustand offen ist.

Sobald der Faden in den Klemmring eingelegt ist, wird der Schieber 22 durch die Magnetspule 30 in der Lagerbüchse 37 an den Gegenhalter 23 gezogen. Dadurch wird der Faden zwischen Schieber 22 und Gegenhalter 23 geklemmt. Der Flansch kann auch bei eingeklemmtem Faden berührungslos drehen.

Die Figur 5 zeigt ein weiteres Schnittbild durch einen erfindungsgemäßen Fadenhalter mit geöffnetem Spalt (offener Zustand) zwischen den Klemmbacken. Dabei sind Teile, die sich lediglich um die Rotationsachse der Antriebswelle (Antriebsachse) drehen, mittels Pfeilen 160 markiert. Die antriebsflanschbenachbarte Klemmbacke ist als ein Teil, das sich um die Antriebsachse drehen kann und linear geführt in Axialrichtung der Antriebswelle (Achsrichtung) beweglich ist, mit einem weiteren Pfeil 170 markiert. Stationäre, d.h. nicht bewegliche Teile, sind mit weiteren Pfeilen 180 markiert.

Die Figuren 6a und 6b zeigen Ausschnitte aus dem Schnittbild der Figur 5. Dabei ist in Figur 6a der offene Zustand gezeigt. Der Pfeil markiert den Spalt zwischen den Klemmbacken 22,23, in den ein Faden eingelegt werden kann. In Figur 6b ist der geschlossene Zustand des Klemmrings gezeigt. Dabei ist durch Betätigen der Magnetspule 30, d.h. durch Durchfließen eines geeigneten elektrischen Stroms durch die Magnetspule 30, der Spalt zwischen den Klemmbacken 22,23 geschlossen. Derart kann ein Faden zwischen die Klemmbacken 22,23 eingeklemmt werden bzw. eingeklemmt sein.

In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fadenhalters gezeigt. Der Aufbau dieses Fadenhalters entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Fadenhalters aus Figur 1, wobei jedoch mittels der am Fadenhalter vorgesehenen Spiralfeder (2), die Klemmbacken (22,23) in Axialrichtung der Antriebswelle (25) zusammengedrückt werden, so dass der Spalt (40) zwischen den Klemmbacken (22,23) zum Festhalten eines darin eingelegten Fadens geschlossen wird. Die außenliegende Klemmbacke (22) wird vom Antriebsflansch (1) mit ausgebildet. In der dargestellten Position des Fadenhalters sind die Klemmbacken (22,23) geschlossen, d.h. ein zwischen den Klemmbacken (22,23) geführter Faden wäre dazwischen eingeklemmt. Bis zum Abschalten eines die Spule (30) durchfließenden Stromes wird der Faden also automatisch festgehalten. Die Spule (30), also der von der Spule (30) ausgebildete Elektromagnet, wird für die öffnung der Klemmbacken (22,23), also für ein Freigeben eines dazwischen eingeklemmten Fadens eingesetzt. Dazu wird die innenliegende Klemmbacke (23) durch, nach Einschalten eines die Spule (30) durchfließenden Stromes, auftretende magnetische Kräfte in Richtung der Spule (30) gezogen.

Vorgeschlagen wird ein Fadenhalter zum Festhalten eines Fadens eines Garns bei der Herstellung einer mit dem Garn zu bewickelnden Garnspule, insbesondere zum Festhalten eines Fadenendes des Fadens bei einem Garnspulenwechsel, mit einem Klemmring 20 zum Einklemmen des Fadens, wobei der Klemmring 20 zwei im Wesentlichen ringförmige Klemmbacken 22,23 aufweist und die Klemmbacken 22,23 eine rotierbare Antriebswelle 25 eines Antriebsflansches 1 für eine Hülsenaufnahme für die Garnspule umringen. Dabei ist am Fadenhalter ein elektromagnetischer Antrieb vorgesehen, wobei der Antrieb eingerichtet ist, die Klemmbacken 22,23 zum Einklemmen des Fadens, bevorzugt mit einer Kraftkomponente in Axialrichtung der Antriebswelle 25, zusammenzudrücken.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.