Verfahren und Aufspulmaschine sind bekannt durch die DE-OS 39 33 048 (Bag. 1659).

Bei dieser Aufspulmaschine wird der mit konstanter Geschwindigkeit an- laufende Faden zu einer Spule mittels einer angetriebenen Spulspindel aufge- wickelt. Um den Faden mit gleichmä iger Fadenspannung aufspulen zu können, mu die Aufwickelgeschwindigkeit gleich der Zuführgeschwindigkeit des Fadens sein. Hierzu wird der Faden über eine zwischen zwei ortsfesten Fadenführern angeordnete Tänzerarmrolle geführt. Die Tänzerarmrolle ist an einem mit einem Drehmoment belasteten Tänzerarm befestigt. Hierdurch wird zwischen den beiden Fadenführern ein Durchhang im Faden erzeugt.

Über einen Regelkreis wird in Abhängigkeit von der Stellung des Tänzer- amrs die Drehzahl der Spulspindel und damit die Umfangsgeschwindigkeit der Spule so geregelt, da der Faden beim Aufwickeln vom Beginn bis zum Ende der Spulreise immer den gleichen Durchhang hat.

Bei derartigen Aufspulmaschinen ändert sich die absolute Fadenlänge zwi- schen dem der Changierung vorgeordneten Fadenführer und dem Ablagepunkt des Fadens auf der Spule aufgrund der Changierbewegung bei jedem Chan- gierhub des Changierfadenführers.

Um diese Längendifferenz zu kompensieren, mu der Tänzerarm seine

Stellung mit einer Frequenz, die der doppelten Changierfrequenz entspricht, folgen. Diese Frequenz kann der Tänzerarm, bedingt durch seine Masse und geometrische Form, nicht folgen. Die notwendige Amplitude und Frequenz der Bewegung der Tänzerarmrolle bzw. des Tänzerarms kann bei erhöhter Geschwindigkeit der Changierung nicht erreicht werden. Dadurch kommt es zu Fadenspannungsänderungen, wodurch der Faden entweder überdehnt wird oder verschlappt.

Demgemä ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine zur Anwendung des Verfahrens geeignete Aufspulmaschine der eingangs genann- ten Art derart weiterzubilden, da die Aufspulung unabhängig von der Changierbewegung ist bzw. die Aufwickelspannung unabhängig von der Changierbewegung konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä durch ein Verfahren mit den Merkma- len des Anspruchs 1 sowie einer Aufspulmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.

Die Erfindung wurde auch durch die Offenlegungsschrift DE 40 05 793 nicht nahegelegt. Hierbei wird bei einer Ablaufspule ein Draht über eine Umlenkeinrichtung an einem Tänzerarm geführt. Der Tänzerarm ist mit einer Bremse gekoppelt, die durch eine am Tänzerarm angreifende Feder gespannt wird. Durch die an der Umlenkeinrichtung des Tänzerarms angreifende Draht-Zugkraft wird eine mehr oder weniger starke Bremskraft erzeugt.

Damit bewirken relativ niedrige Drahtspannungen bereits eine sehr hohe Bremskraft.

Die Erfindung dagegen bewirkt einen Ausgleich der durch die Changierung des Fadens entstehende Längenänderung. Bei der tänzerarmgeregelten Auf- spulmaschine wird die Spulspindeldrehzahl so geregelt, da die Aufwickelge-

schwindigkeit des Fadens gleich der Zuführgeschwindigkeit des Fadens ist.

Da der Faden mit dem Changierfadenführer quer zu seiner Laufrichtung auf der Spulenoberfläche hin- und herverlegt wird, ändert sich die Länge zwi- schen dem der Changierung vorgeschalteten Fadenführer und dem Auflauf- punkt der Spule ständig, wodurch das Gleichgewicht zwischen der Auf- spulgeschwindigkeit und der Zuführgeschwindigkeit bei jedem Changierhub gestört wird. Die Erfindung gibt nun eine Lösung an, wie die Länge des Fadens vom Auflaufpunkt der Spule bis zu dem der Tänzerarmrolle vor- geschalteten Fadenführer, zu dem der Faden mit konstanter Geschwindigkeit aufläuft, konstant gehalten werden kann. Zum Ausgleich der aufgrund der Changierung bedingten Längenänderung des Fadens mu der Tänzerarm eine von der Anzahl der Umschlingungen abhängigen Ausgleichshub machen, der ein Bruchteil der Strecke der Längenänderung ist. So wird bereits bei doppelter Umschlingung die Amplitude der Tänzerarmbewegung gegenüber der bisherigen Einfachumschlingung halbiert. Damit mu der mit einer Masseträgheit behaftete Tänzerarm in der Zeiteinheit nur noch den halben Weg zurücklegen und erfährt somit eine wesentlich geringere Beschleuni- gung. Damit wird auch die Geschwindigkeit des Tänzerarms in Abhängigkeit von der Anzahl der Umschlingungen proportional verringert. Der Tänzerarm kann auch bei höheren Frequenzen den Ausgleich der Längendifferenz bewirken ohne da es zu Überdehnungen oder Verschlappungen des Fadens kommt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, da das Gewicht der Tänzer- arrnrolle bzw. das auf dem Tänzerarm wirkende Drehmoment ebenfalls in Abhängigkeit von der Anzahl der Umschlingungen sich nur zu einem Bruch- teil auf die Fadenspannung auswirkt. Bei doppelter Umschlingung wird somit nur ein Viertel der an der Tänzerarmrolle angreifenden Kraft im Faden wirksam. Das erfindungsgemä e Verfahren eignet sich daher auch besonders

zum Aufwickeln von Fäden mit feinen Titern, die bei relativ niedrigen Fadenspannungen gewickelt werden.

Durch die Mehrfachumschlingung der Tänzerarmrolle zwischen den beiden ortsfesten Fadenführern wird zudem eine wesentlich grö ere Speicherstrecke gebildet, die extreme äu ere Lieferstörungen wesentlich besser ausgleichen kann.

Die definierte Mehrfachumschlingung der Tänzerarmrolle wird so gebildet, da der auf die Tänzerarmrolle auflaufende Faden vor dem Ablaufen zu- nächst ein- oder mehrmals zu einem ortsfesten Fadenführer und zurück geleitet wird. Dadurch stellen sich mehrere Teilumschlingungen an der Tänzerarmrolle ein.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, da diese Mehr- fachumlenkung des Fadens zwischen dem Tänzerarm und einem der beiden ortsfesten Fadenführer gebildet wird. Dadurch werden zusätzlich den Faden angreifende Reibkräfte vermieden.

Die erfindungsgemä e Aufspulmaschine zur Anwendung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, da der Faden an der Tänzerarmrolle jeweils in einer Fadenlaufrille geführt wird. Dadurch ist gewährleistet, da selbst bei ständigen Schwingungen des Tänzerarms der Faden um die Tänzerarmrolle sicher geführt wird. Die Fadenlaufrillen weisen hierzu einen gleichen Durch- messer auf.

Da es bei der Mehrfachumschlingung des Fadens zwischen zwei oder mehr Rollen und der ständigen Schwingbewegung des Tänzerarms zu unterschiedli- chen Umfangsgeschwindigkeiten der umschlungenen Rollen kommt, können durch Schlupf unzulässig hohe Zugkräfte im Faden entstehen. Zu diesem

Zweck ist es vorteilhaft, da der Faden pro Umschlingung jeweils um eine frei drehbare Rolle geführt wird. Erfindungsgemä können die Rollen als Gleich- oder Gegenlaufrollen ausgeführt sein. Damit lassen sich sowohl Z- förmige, S-förmige oder O-förmige Umschlingungen des Fadens verwirkli- chen.

Um einen schlupffreien Fadenlauf bei der erfindungsgemä en Aufspulmaschi- ne zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn der mehrfach umschlungene ortsfeste Fadenführer ebenfalls frei drehbare Rollen pro Umschlingung aufweist.

Die Fadenumlenkungen können daher an der Tänzerarmrolle über dem ortsfesten Fadenführer sowohl über voneinander unabhängig drehbar gelager- ten Rollen als auch über eine einzige durchgehende zylindrische Rolle erfolgen.

Die Mehrfachumlenkung des Fadens erfolgt vorteilhafter Weise zwischen der Tänzerarmrolle und einem der beiden ortsfesten Fadenführer, die mit der Tänzerarmrolle den Durchhang des Fadens bilden.

Nachfolgend wird unter Hinweis auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä en Aufspulmaschine zur Anwendung des erfindungs- gemä en Verfahrens beschrieben.

Es zeigen: Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä en Auf- spulmaschine; Fig. 2 eine Gleichlauftänzerarmrolle zur Fadenführung;

Fig. 3 eine Gegenlaufinnzerarmrolle zur Fadenführung; Fig. 4 eine Gegenlauftänzerarmrolle zur Fadenführung.

In Fig. 1 ist perspektivisch ein Ausführungsbeispiel einer Aufspulmaschine gezeigt. Hierbei ist der Spulkopf an einer senkrechten Ständerplatte 1 angeordnet. An der Ständerplatte 1 ist die Spulspindel 3, auf welche die Spule 4 mit der Spulhülse 5 aufgespannt ist, auskragend gelagert. Der Spulspindel 3 ist die Changiereinrichtung 8 zum Changieren des zulaufenden Fadens 2 zugeordnet. Die Changiereinrichtung 8 parallel zur Spule 4 besteht aus einem Gehäuse 6, in dem eine Kehrgewindewelle drehbar gelagert ist und dem von der Kehrgewindewelle in einer Geradführung hin- und herbe- wegten Changierfadenführer 7, der den Faden 2 auf der Spule verlegt. Um einen gleichbleibenden Abstand zwischen der Oberfläche der Spule 4 und der Changiereinrichtung 8 zu bewerkstelligen, ist eine Stützrolle 20 am Gehäuse 6 der Changiereinrichtung frei drehbar gelagert.

Die Changiereinrichtung 8 mit der Kehrgewindewelle ist an einem Schlitten 21 befestigt. Der Schlitten 21 ist in einer Schlittenführung 22 gelagert, die eine geradlinige Bewegung - radial oder sekantial zur Spule - zulä t. Der Schlitten 21 ist derart federbelastet, da die Changiereinrichtung 8 sich während der gesamten Spulreise mit ihrer Stützrolle 20 gegen die Spulen- oberfläche abstützt, jedoch dem grö er werdenden Durchmesser der Spule 4 ausweichen kann.

Der zugeführte Faden 2 läuft, bevor er vom Changierfadenführer 7 auf der Spulenoberfläche verlegt wird, über zwei ortsfeste Fadenführer 14 und 15, zwischen welchen ein Tänzerarm 9 mit einer Tänzerarmrolle 10 schwenkbar angeordnet ist. Die Tänzerarmrolle 10 liegt unter dem Gewicht des Tänzer- arms 9 auf dem Faden auf. Durch das Anwachsen der Spule 4 und die

Verkürzung der zwischen den Fadenführern 14 und 15 gebildeten Faden- schleife (Durchhang) wird der Schwenkwinkel des Tänzeramrs 9 geändert und in Abhängigkeit hiervon durch eine mechanisch-elektrische Regeleinrich- tung 17 die Drehzahl des Spindelmotors 18 für die Spulspindel elektronisch nachgeregelt.

Auf der anderen Seite der Ständerplatte 1 ist der Spindelmotor 18 für den Antrieb der Spulspindel 3 befestigt. Der Spulspindelantrieb ist mit der Kehrgewindewelle derart verbunden, da während der gesamten Spulreise das Verhältnis der Spulspindeldrehzahl und der Changierfrequenz konstant bleibt.

Der Faden 2 läuft zunächst auf den Fadenführer 14 auf. Der Fadenführer 14 besteht aus einer Führungsrolle 11, die an einer Achse 13 drehbar gelagert ist. Die Achse 13 ist an der Ständerplatte 1 befestigt. Der Faden läuft sodann von dem Fadenführer 14 zu der Tänzerarmrolle 10. Die Tänzerarmrolle weist zwei parallel nebeneinander ausgebildete Fadenlaufrillen 32.1 und 32.2 auf. Der Faden, der von dem Fadenführer 14 abläuft, wird in einer der Fadenlaufrillen umgelenkt und zum zweiten Fadenführer 15 geführt. Der Fadenführer 15 besteht aus der Fadenführungsrolle 12, die an einer Achse 16 drehbar gelagert ist. Die Achse 16 ist an der Ständerplatte 1 befestigt. Die Fadenführungsrolle 12 besitzt ebenfalls zwei Fadenführungs- rillen mit gleichem Durchmesser.

Der Faden wird nun um eine der Führungsrillen geführt. Daran anschlie end umschlingt der Faden die zweite Fadenführungsrille der Tänzerarmrolle 10, um dann über die zweite Fadenführungsrille der Führungsrolle 12 des Fadenführers 15 abzulaufen zum Changierfadenführer 7.

Der Faden läuft mit konstanter Geschwindigkeit zu. Dadurch bildet sich zwischen den Fadenführern 14 und 15 infolge des konstanter Gewichtes des

Tänzerarms 9 mit der Tänzerarmrolle 10 - eventuell verstärkt durch einen Drehmomentgeber 24 - ein Durchhang. Die Grö e dieses Durchhangs wird bestimmt zum einen durch die Zuliefergeschwindigkeit des Fadens und zum anderen durch die Aufwickelgeschwindigkeit. Die Grö e des Durchhangs wird auf einen konstanten Wert ausgeregelt. Hierzu ist die Achse 31 des Tänzerarms mit einem Drehsensor 19 verbunden. Durch den Drehsensor 19 wird die Position sowie die Geschwindigkeit der Positionsänderung des Tänzerarms erfa t. Der Drehsensor 19 ist mit einer Regeleinrichtung 17 gekoppelt. Durch die Regeleinrichtung 17 wird der Spindelmotor 18 ange- steuert. Wenn sich nun der Durchhang des Fadens vergrö ert und folglich der Tänzerarm 9 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkt, wird die Antriebs- drehzahl des Spindelmotors 18 erhöht. Verringert sich der Durchhang, wird die Antriebsdrehzahl herabgesetzt. Der Tänzerarm 9 und die Regeleinrichtung 17 sind also in einem Regelkreis einbezogen, durch den der Durchhang der Fadenschleife zwischen den Fadenführern 14 und 15 ausgeregelt wird. Die Regeleinrichtung 17 ist jedoch derart eingestellt, da die hochfrequenten Schwingungen des Tänzerarms, die aufgrund der Changierbewegung ent- stehen, nicht zur Regelung des Spindelmotors führen.

Bei der Changierung des Fadens tritt eine maximale Längendifferenz der Länge zwischen dem Ablaufpunkt von dem Fadenführer 15 zum Auflauf- punkt der Spule 4 jeweils in den Changierhubenden auf. Diese Längendiffe- renz wird nun dadurch ausgeglichen, da der Tänzerarm jeweils in den Changierhubenden einen Weg im Uhrzeigersinn verschwenkt ist, so da die Fadenlänge vom Fadenführer 14 bis zum Auflaufpunkt der Spule konstant bleibt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ist die Amplitude der Bewe- gung der Tänzerarmrolle bzw. des Tänzerarms einviertel so gro wie die durch die Changierung hervorgerufene Längendifferenz des Fadens. Die Amplitude der Tänzerarmbewegung lä t sich mit der Anzahl der Umschlin- gungen an der Tänzerarmrolle proportional verringern. Damit wird die

Geschwindigkeit und damit die Dynamik des Tänzerarms erheblich gemin- dert. Dieses Verhalten wirkt sich demnach positiv auf den Regelmechanismus aus. Der Tänzerarm wird somit synchron zur Changierfrequenz schwingen, so da sich die Changierung nicht auf die Aufspulgeschwindigkeit und die Zuführgeschwindigkeit auswirkt. Damit lä t sich eine Aufspulung mit im wesentlichen konstanter Fadenspannung und somit ein guter Spulenaufbau erzielen. Da die an der Tänzerarmrolle angreifende Kraft des Tänzerarms durch die Anzahl der Umschlingungen aufgenommen wird, reduziert sich die aufzunehmende Kraft im Faden. Dadurch ist es möglich, den Tänzerarm mit einem höheren Drehmoment bzw. einer härteren Feder zu belasten, was wiederum eine Frequenzsteigerung zulä t.

Andererseits wird es möglich, mit der erfindungsgema en Aufspulmaschine Fäden mit geringer Fadenspannung aufzuspulen.

In Fig. 2 ist eine Anordnung von Führungsrollen gezeigt, wie sie als Tänzerarmrolle eingesetzt werden könnten. Hierbei ist eine zweifache Gleich- lauf-Tänzerarmrolle gezeigt. Die Tänzerarmrolle besteht aus einer ersten Rolle 25.1 und einer zweiten Rolle 25.2. Die Rolle 25.1 ist an einer Welle 26 in deren mittlerem Bereich befestigt. Die Welle 26 ist mit einem Ende durch die Lager 28 in einer hohlzylindrischen Achse 29 gelagert. Auf dem gegenüberliegenden Ende der Welle 26 ist die zweite Rolle 25.2 über ein Lager 27 drehbar gelagert. Die Rolle 25.1 dreht sich mit der Welle 26. Die Rolle 25.2, die an der rotierenden Welle gelagert ist, dreht in der gleichen Drehrichtung. An dem Lager 27 ist somit nur die Differenzdrehzahl beider Rollen wirksam. Diese Tänzerarmrolle verhindert, da eine unzulässig hohe Zugkraft in den Faden durch Schlupf induziert wird, da insbesondere bei Mehrfachumschlingungen die Bewegung des Tänzerarms zu unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der umschlungenen Rollen führt.

In Fig. 3 ist eine zweifache Gegenlauf-Tänzerarmrolle gezeigt. Die Rolle 25.1 ist, wie zuvor in Fig. 2 beschrieben, an einer Welle 26.1 befestigt, die ihrerseits in der hohlzylindrischen Achse 29 durch die Lager 28.1 gelagert ist. Die Rolle 25.1 besitzt einen Ansatz 30.1 zur Aufnahme eines Lagers 28.2. Der Ansatz 30.1 ist dabei koaxial zur hohlzylindrischen Achse 29 auf der gegenüberliegenden Seite der Rolle 25.1 angeordnet. Der Ansatz ist, wie die Achse, hohlzylindrisch derart ausgeführt, da eine Welle 26.2 drehbar durch die Lager 28.2 im Innendurchmesser des Ansatzes gelagert ist. An der Welle 26.2 ist die Rolle 25.2 befestigt. In diesem Fall besitz die Rolle 25.2 eine eigene, von der Rolle 25.1 getrennte Welle 26.2, so da beide Rollen in entgegengesetzter Drehrichtung drehbar sind. Durch diese Anordnung können vorteilhaft Mehrfachumschlingungen in S- oder Z- Form aber auch O-Form realisiert werden.

In Fig. 4 ist eine dreifache Gegenlauf-Tänzerarmrolle gezeigt. Die Anord- nung der Rollen 25.1, 25.2 und 25.3 ist dabei analog zu der in Fig. 3 beschriebenen Tänzerarmrolle. Insoweit wird auf die Beschreibung von Fig.

3 Bezug genommen. Da alle drei Rollen voneinander getrennte Wellen 26.1, 26.2 und 26.3 besitzen, ist ein gegengerichteter Drehsinn jeder beliebigen Rolle möglich, ohne eine unzulässige hohe Zugkraft in den Faden zu induzieren. Dabei ist es beliebig, welche der drei Rollen im entgegengesetz- ten Drehsinn rotiert und welche Drehzahldifferenz zwischen den Rollen auftritt. So können sowohl nur Rolle 25.2 oder nur Rolle 25.3 oder aber die Rollen 25.2 und 25.3 eine gegenüber der Rolle 25. 1 gegenläufigen Drehsinn haben.

Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Tänzerarmrollen sind ebenfalls als Faden- führungsrolle der Fadenführer 14 oder 15 einsetzbar.

Das erfindungsgemä e Verfahren sowie die erfindungsgemä e Aufspulmaschi- ne zeigen insbesondere beim Aufspulen von hochfeinen Fäden einen erheb- lich verbesserten Spulenaufbau und gewährleisten, bedingt durch die kon- stante Fadenspannung, eine Vermeidung der Schädigung des Fadens durch Überdehnung.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Ständerplatte 2 Faden 3 Spulspindel 4 Spule 5 Hülse 6 Gehäuse 7 Changierfadenführer 8 Changierung 9 Tänzerarm 10 Tänzerarmrolle 11 Führungsrolle 12 Führungsrolle 13 Achse 14 Fadenführer 15 Fadenführer 16 Achse 17 Regeleinrichtung 18 Spindelmotor 19 Drehsensor 20 Stützrolle 21 Schlitten 22 Schlittenführung 23 Drehmomentbelastungseinrichtung 24 Drehmomentgeber 25 Rolle, Führungsrolle 26 Welle 27 Lager 28 Lager 29 Achse 30 Ansatz 31 Achse 32 Fadenlaufrille