Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine zum kontinuierlichen Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von synthetischen Fäden werden die Fäden nach dem Spinnen und Verstrecken mittels Aufspulmaschinen zu jeweils einer Spule gewickelt. Der- artige Aufspulmaschinen, wie beispielsweise aus der EP 0 845 432 Al bekannt, weisen vorzugsweise mehrere Spulspindeln auf, auf die mehrere Spulhülsen zur Aufnahme der Spulen aufgespannt sind. Die Spulspindeln sind lang auskragend nahe einem Antriebsende mit einem Spulenrevolver verbunden. Durch den Spul¬ revolver lassen sich die Spulspindeln abwechselnd in einen Betriebsbereich zum Aufwickeln der Fäden und in einen Wechselbereich zur Abnahme der fertig gewi¬ ckelten Spulen fuhren. In dem Betriebsbereich werden die Spulspindeln derart angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeit der gewickelten Spulen gleich der Fadenlaufgeschwindigkeit ist.

Um sehr hohe Fadenlaufgeschwindigkeiten, die bei Schnellspinnprozessen über 10.000 m/min betragen können, zu realisieren, muss die Spulspindel je nach Durchmesser der Spulen insbesondere zu Beginn der Aufwicklung der Spulen sehr hohe Drehzahlen ausführen. Während der Aufwicklung vermindert sich zwar die Spindeldrehzahl, jedoch führen die anwachsenden Spulen zu einer erheblichen zusätzlichen Gewichtsbelastung. Durch einen fehlerhaften Betrieb in einer Spinn¬ anlage oder der Aufspulmaschine beispielsweise durch falsche Aufspulparameter, Spinnpräparationen usw. können während des Aufwickeins der Faden instabile Spulen gewickelt werden. In Extremfällen kommt es zu einem sogenannten Kol¬ labieren einzelner Spulen, was zu erheblichen Unwuchten und damit zu hohen Belastungen der Spulspindel fuhrt. Je nach Spulgeschwindigkeit und kollabierter Fadenmasse können sogar Überbelastungen der Spulspindel eintreten. Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Aufspulmaschine derart weiterzubilden, dass selbst bei einer Überbelastung der rotierend angetrie¬ benen Spulspindeln im Betriebsbereich keine von der Spulspindel ausgehende Gefährdung der Bedienperson möglich ist.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist durch die Aufspulmaschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merk- malskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die mit hoher Geschwindig¬ keit angetriebene Spulspindel selbst bei Überbelastung und Bruch der Befesti¬ gungsmittel mit dem Spulrevolver verbunden bleiben. Hierzu ist zumindest ein zusätzliches Sicherheitsmittel vorgesehen, durch welches die jeweils im Betriebs¬ bereich gehaltene Spulspindel während ihres Betriebes bei einer Fehlfunktion ge¬ sichert ist. Das Sicherheitsmittel wirkt sich in der eigentlichen Funktion der Auf¬ spulmaschine nicht aus, sondern entfaltet seine Wirkung erst bei einer unzulässi¬ gen Überbelastung der Spulspindel. Dabei leistet das Sicherheitsmittel eine Schutzfunktion derart, dass die Spulspindeln im wesentlichen die Verbindung zu dem Spulrevolver beibehält.

Bei einer ersten besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Si¬ cherheitsmittel durch mehrere formschlüssige Verbindungselemente gebildet, die zwischen den Spulspindeln und dem Spulenrevolver angeordnet sind. Damit lässt sich selbst bei Ausfall der zwischen der Spulspindel und dem Spulrevolver wir¬ kenden Befestigungsmittel eine Trennung zwischen dem Spulrevolver und der Spulspindel vermeiden.

Dabei kann das Verbindungsmittel vorteilhaft als ein Bolzen ausgebildet sein, welcher in einer tangential zur Spulspindel ausgerichteten Aufnahmebohrung in einer Trennfuge zwischen der Spulspindel und dem Spulrevolver angeordnet ist. Da die angetriebene Spulspindel bei Überbelastung keine wesentlichen Axialkräf¬ te erzeugt, lässt sich bereits durch ein derart einfach ausgebildetes Verbindungs¬ mittel die Sicherheit der Verbindung zwischen dem Spulrevolver und der Spul- Spindel gewährleisten.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aumahmebohrung in einer umlau¬ fenden Nut am Umfang eines Trägers der Spulspindel mündet. Damit kann die in der Regel als Rotationsenergie verursachte Überbelastung der Spulspindel durch Drehung des ansonsten ortsfest stehenden Trägers abgebaut werden.

Es ist jedoch auch möglich, das Verbindungsmittel durch einen Stift zu bilden, welcher in einer radial ausgerichteten Aumahmebohrung zwischen der Spulspin¬ del und dem Spulrevolver angeordnet ist. Dabei ist der Stift vorzugsweise mit einem aktivierbaren Stellmittel aus einer Sicherheitsposition in eine Freigabeposi¬ tion verstellbar, so dass Montagearbeiten ohne Probleme ausführbar sind.

Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung des Verbindungsmittels ist dadurch ge¬ geben, dass zwischen der Spulspindel und dem Spulrevolver ein Bajonettver- Schluss ausgebildet ist. So lässt sich bei Montage durch Verdrehung der Spulspin¬ del in der Aufnahme des Spulrevolvers ein in Axialrichtung wirkender Form- schluss zwischen der Spulspindel und dem Spulrevolver herstellen.

Es ist jedoch auch möglich, das Verbindungsmittel durch eine Verschraubung herzustellen, bei welcher an einem Ende der Spulspindel ein Gewinde ausgebildet ist, an dem ein Gewindering gegen einen Anschlag des Spulrevolvers schraubbar gehalten wird.

Zu Montagezwecken kann es auch von Vorteil sein, wenn der Anschlag durch einen demontierbaren Haltering gebildet wird, der zwischen dem Gewindering und dem Spulrevolver einsteckbar ist. Da die bekannten Aufspulmaschinen von der Stirnseite her bedienbar sind, lässt sich das Sicherheitsmittel auch vorteilhaft durch eine Schutzwand bilden, welche mit Abstand zu dem freien Ende der Spulspindel an einem Maschinengestell der Aufspulmaschine gehalten ist. Die Schutzwand wird dabei vorzugsweise als eine Stahlplatte mit 4 bis 12 mm Stärke ausgebildet. Eine derartige Ausbildung der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine besitzt den besonderen Vorteil, dass nicht nur die Spulspindel gegen Trennung abgesichert ist, sondern auch sich lösende Einzelteile von der Spulspindel, Hülsen oder sogar Spulen aufgefangen werden.

Um ein Abfallen der Spulhülsen von der Spulspindel bei einer Fehlklemmung zu verhindern, wird ein Abstand zwischen dem freien Ende der Spulspindel im Be¬ triebsbereich und der Schützwand gewählt, der die Länge einer Spulhülse nicht übersteigt und bevorzugt kleiner ist.

Um zu gewährleisten, dass die fertig gewickelten Spulen ohne wesentliche Behin¬ derung von der im Wechselbereich gehaltenen Spulspindel abgenommen werden können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schutzwand nur den Betriebsbe¬ reich der Spulspindel abdeckt und eine entsprechende Form aufweist.

Es ist jedoch auch möglich, dass die Schutzwand sich komplett über die gesamte Stirnseite erstreckt und nur auf Höhe der im Wechselbereich gehaltenen Spulspin¬ del eine Spulenöffnung zur Abnahme der Vollspulen aufweist.

Für die einwandfreie Funktion der Spulspindel während einer fehlerfreien Bedie¬ nung sind die Befestigungsmittel zur Anbindung der Spulspindel an den Spulre¬ volver jeweils als eine Flanschverbindung ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine zeichnet sich somit durch eine hohe Be- triebssicherheit aus, die selbst höchste Anforderungen an die Maschinensicherheit erfüllt. Die Erfindung ist anhand einiger Ausfuhrungsbeispiele nachfolgend unter Hin¬ weis auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 und Fig. 2 schematisch mehrere Ansichten einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschi¬ ne Fig. 3 bis 7 schematisch mehrere Ausführungsvarianten zur Verbindung einer Spul¬ spindel mit einem Spulrevolver Fig. 8 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine

In Fig. 1 und 2 sind mehrere Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels der er¬ findungsgemäßen Aufspulmaschine schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Sei- tenansicht und Fig. 2 die Vorderansicht des Ausführungsbeispiels. Soweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Be¬ schreibung für beide Figuren.

Die Aufspulmaschine weist einen Spulrevolver 2 auf, der in einem Maschinenge- stell 1 drehbar gelagert ist. An dem Spulrevolver 2 sind zwei um ca. 180° versetzt zueinander angeordnete Spulspindeln 3.1 und 3.2 gehalten. Die Spulspindel 3.1 ist durch das Befestigungsmittel 4.1 und die Spulspindel 3.2 über das Befestigungs¬ mittel 4.2 mit dem Spulrevolver 2 verbunden. Den Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind an ihren Antriebsenden jeweils die Spindelantriebe 6.1 und 6.2 zugeordnet. Der Spulenrevolver 2 ist mit dem Drehantrieb 5 gekoppelt. An den frei auskragenden Spulspindeln 3.1 und 3.2 sind mehrere Spulhülsen 8 hintereinander zur Aufnahme von Spulen aufgespannt. Bei der dargestellten Situa¬ tion befindet sich die Spulspindel 3.1 in einem Betriebsbereich und die Spulspin¬ del 3.2 in einem Wechselbereich. Die Spulspindel 3.1 in dem Betriebsbereich wird durch den Spindelantrieb 6.1 zum Aufwickeln der Fäden 36 zu Spulen 7 an¬ getrieben. Hierzu ist der Spulspindel 3.1 im Fadenlauf eine an dem Maschinenge¬ stell 1 drehbar gelagerte Andrückwalze 10 zugeordnet. Die Andrückwalze 10 liegt während des Wickeins der Fäden 36 am Umfang der Spulen 7 an.

Der Andrückwalze 10 ist im Fadenlauf eine Changiereinrichtung 11 vorgeordnet, durch welche die Fäden zur Bildung von Kreuzspulen jeweils hin- und hergeführt werden. Dabei werden die Fäden 36 über die vorgeordneten Kopffadenführer 38 der Aufspulmaschine zugeführt.

An der offenen Stirnseite 9 ist im oberen Bereich des Maschinengestells 1 ein Bedientableau 37 angeordnet, durch welche eine manuelle Bedienung erfolgt. Unterhalb des Bedientableau 37 ragen die freien Enden der Spulspindeln 3.1 und 3.2 zur Stirnseite 9, so dass die Abnahme der fertig gewickelten Spulen zur Stirn¬ seite 9 hin in Achsverlängerung der in der Wechselstellung gehaltenen Spulspin- del 3.2 erfolgt.

Das freie Ende der im Betriebsbereich gehaltenen Spulspindel 3.1 ist gegenüber der offenen Stirnseite 9 durch ein als Schutzwand 13 ausgebildetes Sicherheits¬ mittel 12 gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Die Schutzwand 13 ist in ihrer Form derart gestaltet, dass die Spulspindel 3.1 während der gesamten Spulreise abgeschirmt bleibt. Die im Wechselbereich gehaltene Spulspindel 3.2 ist dagegen von der Stirnseite 9 her frei zugänglich. Die Schutzwand 13 ist vorzugsweise als Stahlplatte ausgebildet und fest mit dem Maschinengestell 1 verbunden. Die Stahlplatte weist eine Dicke im Bereich von 4 bis 12 mm auf. Damit wird bei Überbelastung der im Betriebsbereich befindlichen Spulspindel 3.1 und somit bei Bruch des Befestigungsmittel 4.1 zwischen der Spulspindel 3.1 und dem Spuke- volver 2 ein Austreten der Spulspindel 3.1 aus dem Spulrevolver 2 heraus und somit eine Gefahrdung einer Bedienperson verhindert. Das Sicherheitsmittel 12 beeinflusst ansonsten die Funktion der Aufspulmaschine in keiner Art und Weise.

Der Abstand zwischen dem freien Ende der Spulspindel 3.1 und der Schutzwand 13 ist in diesem Ausfuhrungsbeispiel wesentlich kleiner ausgebildet als die Länge einer auf der Spulspindel 3.1 aufgesteckten Spulhülse 8. Da bei Überbelastungen auch einzelne Spulen 7 bevorzugt die Spule 7 am freien Ende der Spulspindel 3.1 abgeschleudert werden können, lässt sich dadurch ein Abfallen der Hülsen bzw. Spulen von der Spulspindel vermeiden.

In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsmittels dargestellt, wie es beispielsweise in der Ausführung der Aufspulmaschine nach Fig. 1 alternativ oder ergänzend einsetzbar wäre. Die Fig. 3 zeigt hierzu einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht der Verbindungsstelle zwischen dem Spul¬ revolver 2 und der Spulspindel 3.1. In Fig. 4 ist die Verbindungsstelle schema¬ tisch an einer Querschnittsansicht dargestellt.

Die Spulspindel 3.1 besitzt einen Aufbau, der beispielsweise aus der DE 100 37 201 Al bekannt ist. Die Spulspindel 3.1 weist einen Träger 14 auf, der in einer Durchgangsbohrung 39 des Spulrevolvers 2 eingesteckt ist. Über einen umlaufen¬ den Kragen 15 ist der Träger 14 durch eine Flanschverbindung 16 mit dem Spul¬ revolver 2 drehfest verbunden. Die Flanschverbindung 16 weist hierzu mehrere Verschraubungen 40 auf. Innerhalb des hohlzylindrischen Trägers 14 ist eine Spindelwelle 17 durch mehrere Lager (in Fig. 3 ist nur eine Lagerstelle gezeigt) drehbar gelagert. Die Spindelwelle 17 ist mit einem Antriebsende mit dem hier nicht dargestellten Spindelantrieb und mit einem gegenüberliegenden Ende (hier ebenfalls nicht dargestellt) mit einem Spannfutter 18 verbunden.

Die Verbindung der Spulspindel 3.1 mit dem Spulrevolver 2 ist durch ein zusätz¬ liches Sicherheitsmittel 12 ergänzt, das als formschlüssiges Verbindungselement in einer Trennfuge 41 zwischen dem Spulrevolver 2 und der Spulspindel 3.1 an¬ geordnet ist. Die Trennfuge 41 ist zwischen der Durchgangsbohrung 39 und dem Träger 14 gebildet. In der Trennfuge 41 ist eine Aufhahmebohrung 20 tangential zum Träger 14 (Fig. 4) eingebracht. Dabei durchdringt die Aufhahmebohrung 20 die Trennfuge 41. In der Aufhahmebohrung 20 ist ein Bolzen 19 eingesteckt. Ln Bereich der Aufhahmebohrung 20 bzw. des Bolzens 19 weist der Träger 14 am Umfang eine umlaufende Nut 21 auf. Somit könnte bei Überlastung der Flansch¬ verbindung 16 der Träger 14 innerhalb des Spulrevolvers 2 rotieren. Diese Mög¬ lichkeit ist besonders vorteilhaft, um die bei Überlastung auftretende Rotations- energie an der Spulspindel 3.1 abbauen zu können. Ein axiales Austreten der Spulspindel 3.1 aus dem Verbund mit dem Spulrevolver 2 ist jedoch aufgrund des Bolzens 19 nicht möglich.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines als formschlüssiges Verbin- dungselement ausgebildeten Sicherheitsmittels in einem Verbund zwischen einer Spulspindel 3.1 oder 3.2 und einem Spulrevolver 2 gezeigt. Der Aufbau der Spul¬ spindel und die Ausbildung des Befestigungsmittels sind identisch zu dem Aus¬ fuhrungsbeispiel nach Fig. 2, so dass an dieser Stelle zu der vorhergehenden Be¬ schreibung Bezug genommen wird und nur die Unterschiede erläutert werden.

Als Sicherheitsmittel 12 ist ein radial beweglicher Stift 22 in einer Radialbohrung 42 eingebracht. Die Radialbohrung 42 durchdringt dabei die Trennfuge 41 zwi¬ schen dem Spulrevolver 2 und dem Träger 14 der Spulspindel 3.1. Auf einer dem Spulrevolver zugewandten Seite ist der Stift 22 mit einem Stellmittel 24 verbun- den. Zwischen dem Stellmittel 24 und dem Stift 22 wirkt eine Feder 23 auf den Stift 22. Das Stellmittel 24 ist derart aktivierbar, dass der Stift 22 in radialer Rich¬ tung aus der dargestellten Sicherheitsposition gegen die Federkraft der Feder 23 in eine Freigabeposition fuhrbar ist. In der Freigabeposition ragt der Stift 22 nicht über die Trennfuge 41 hinaus, so dass ein Montieren und Demontieren der Spul- spindel 3.1 möglich ist. Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 5 könnte alternativ die Radialbohrung 42 im Bereich des Trägers 14 durch eine umlaufende Nut ergänzt werden, so dass nach Überlastung der Flanschverbindung ein Durchdrehen des Trägers 14 mög¬ lich wäre.

Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel zur Absicherung der Spulspindel 3.1 ist in Fig. 6 schematisch anhand eines Ausschnittes der Verbindung zwischen einem Spulre¬ volver und einer Spulspindel gezeigt. Die Verbindung ist im wesentlichen iden¬ tisch zu den vorhergehenden Ausfuhrungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 ausgebil- det, so dass wiederum auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen werden kann und hier nur die Unterschiede erläutert werden.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Verbindung wird das Sicherheitsmittel 12 durch eine Verschraubung 29 gebildet. Hierzu ist an einem freien Ende des Trägers 14 ein Gewinde 30 eingebracht. An dem Gewinde 30 ist ein Gewindering 31 aufge¬ schraubt, welcher an einem Anschlag 32 des Spulrevolvers 2 anliegt. Diese Situa¬ tion ist in der oberen Bildhälfte der Fig. 6 dargestellt.

Zur Erleichterung von Montagevorgängen könnte der Anschlag 32 durch einen von außen montierbaren Halbring 33 gebildet werden. Diese Situation ist in der unteren Bildhälfte der Fig. 6 dargestellt. Hierbei wird auf den Umfang des Trägers 14 von außen ein Halbring 33 aufgesteckt, der anschließend über den Gewinde¬ ring 31 mit dem Anschlag 32 verspannt wird. Auch hierbei wird vorteilhaft nach Überlastung der Flanschverbindung 16 ein Austreten der Spulspindeln aus dem Verbund mit dem Spulrevolver verhindert.

Das Sicherheitsmittel 12 könnte jedoch auch durch ein Verbindungselement in Form eines Bajonettverschlusses 25 ausgebildet sein. Hierzu ist die bereits zuvor erläuterte Verbindung zwischen dem Spulrevolver 2 und der Spulspindel 3 in Fig. 7 gezeigt. Zur Realisierung des Bajonettverschlusses 25 weist der Spulrevolver 2 im Bereich der Durchgangsbohrung 39 eine Axialnut 26 auf, die in eine umlau- fende Radialnut 27 mündet. In die Axialnut 26 sowie der Radialnut 27 greift ein am Umfang des Träger 14 ausgebildeter Ansatz~28 ein. Somit lässt sich der Träger 14 bei Montage durch Verdrehung mit dem Ansatz 28 in der Radialnut 27 arretie¬ ren. Auch hierdurch wird vorteilhaft eine axiale Verschiebung der Spulspindel 3 innerhalb des Spulrevolvers 2 vermieden.

Die in den Fig. 3 bis 7 dargestellten Ausfuhrungsbeispiele zur Ausbildung eines Sicherheitsmittels der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine sind in ihrem Aufbau und ihrer Formgebung beispielhaft. Jede der gezeigten Varianten wäre geeignet, um bei dem Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine nach Fig. 1 eine Sicherung der Spulspindeln 3.1 und 3.2 vornehmen zu können.

Alternativ oder zusätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine wie in Fig. 8 vorgeschlagene Variante zur Ausbildung eines Sicherheitsmittels 12 vorzuneh- men. Das Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 8 ist identisch zu dem Ausführungsbei¬ spiel nach Fig. 1 und 2, so dass auf die vorhergehende Beschreibung Bezug ge¬ nommen werden kann. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 eine Schutzwand 13 an dem Maschinengestell 1 gehalten, die im wesentlichen die komplette offene Stirnseite und somit die freien Stirn-enden der Spulspindeln 3.1 und 3.2 abdeckt. Die Schutzwand 13 weist in Höhe der im Wechselbereich gehaltenen Spulspindeln eine Spulenöffhung 34 auf, die durch einen Deckel 35 verschlossen ist. Durch die Spulenöffnung 34 ist die Möglichkeit zur Abnahme der fertig gewickelten Spulen von der jeweiligen im Wechselbereich gehaltenen Spulspindel möglich.

Die Ausbildung des Sicherheitsmittels durch eine zur Bedienseite hin angeordnete Schutzwand besitzt zudem den Vorteil, dass auch andere drehend angetriebene Bauteile wie beispielsweise die Andrückwalze gesichert werden können.

Die Erfindung erstreckt sich jedoch nicht nur auf die nach Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine. So könnte die Aufspulmaschine auch nur mit einer Spulspindel ausgebildet sein, die an einem Spulrevolver oder an einem Spindelträger in beliebiger Form gehalten ist. Die Erfindung ist somit geeignet, um höchste Anforderungen hinsichtlich der Maschi¬ nensicherheit zu erfüllen. Eine Gefährdung der Bedienperson trifft selbst bei Ü- berlastung nicht ein. Bezugszeichenliste

1 Maschinengestell 2 Spulrevolver 3.1, 3.2 Spulspindel 4.1, 4.2 Befestigungsmittel 5 Drehantrieb 6.1, 6.2 Spindelantrieb 7 Spule 8 Spulhülse 9 offene Stirnseite 10 Andrückwalze 11 Changiereinrichtung 12 Sicherheitsmittel 13 Schützwand 14 Träger 15 Kragen 16 Flanschverbindung 17 Spindelwelle 18 Spannfutter 19 Bolzen 20 Aumahmebohrung 21 Nut 22 Stift 23 Feder 24 Stellmittel 25 Bajonettverschluß 26 Axialnut 27 Radialnut 28 Ansatz 29 Verschraubung Gewinde Gewindering Anschlag Halbring Spulenöffhung Deckel Fäden Bedientableau Kopffadenführer Durchgangsbohrung Verschraubung Trennfuge Radialbohrung Lager