ПРИМЕНЕНИЕ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ОБРАЩЕНИЯ С БОБИНОЙ ПРЯЖИ, НАМОТОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПРЯЖИ, КОНСТРУКТИВНЫЙ УЗЕЛ НАМОТОЧНОЙ МАШИНЫ И СПОСОБ ОБРАЩЕНИЯ С БОБИНОЙ ПРЯЖИ
USE OF CONTAINER FOR HANDLING YARN BOBBIN, WINDING MACHINE FOR YARN, STRUCTURAL ASSEMBLY OF WINDING MACHINE AND METHOD OF HANDLING BOBBIN OF YARN

Изобретение относится к применению контейнера для обращения с бобиной для технической пряжи.
Представляющая интерес для данного изобретения «техническая пряжа», для которой предназначен контейнер для обращения с бобиной, является имеющим вид нити или ленты наматываемым материалом, который
- выполнен подвижным,
- выполнен в виде элементарной нити или в виде комплексной нити (например, из более чем 12000 элементарных нитей, вплоть до 300000 элементарных нитей),
- имеет намотанную на бобину длину более 100 км (в частности, более 200 км, более 300 км, вплоть до длины 600 км),
- имеет отношение веса к длине (так называемый титр) в диапазоне от 10000 до 20000 ден [г/9000 м] (например, от 12000 до 16000 ден),
- намотан в виде перекрестной намотки без опоры на торцевые стороны дисков барабана, и/или
- наматывается или сматывается со скоростью намотки по меньшей мере 10 м/мин (предпочтительно более 30 м/мин или более 50 м/мин), при этом предпочтительно скорость при сматывании намного меньше указанной скорости намотки, в частности, по меньшей мере в 10 раз.
Кроме того, изобретение относится к намоточной машине для пряжи, к конструктивной группе для намоточных машин, а также к способу обращения с бобиной для пряжи.
Технические пряжи указанного вначале вида наматываются в намоточных машинах с образованием бобины пряжи. При этом намоточные машины могут иметь лишь один намоточный участок или несколько намоточных участков, в которых можно наматывать параллельно бобины. В зоне намоточной зоны намоточная машина имеет приводимый во вращение приводом шпиндель. Для намотки бобины на шпиндель устанавливается втулка. Затем на участок намотки подается пряжа. После улавливания пряжи на втулке создается намотка. После изготовления образованной с помощью втулки и намотки бобины, бобина извлекается из намоточной машины посредством удаления бобины со шпинделя в осевом направлении. Затем бобина транспортируется и, в частности, подается для дальнейшей обработки, при которой, например, сматывается пряжа, или в приспособление для хранения бобин пряжи. В принципе требуются бобины, на которые намотано как можно больше пряжи, однако при этом увеличение приемной емкости бобины ограничено увеличивающейся также массой намотки.
В US 1 405 554 раскрыта стойка для катушек, с помощью которой должно предотвращаться запутывание нити при сматывании. Стойка имеет пластинчатые боковые стенки. Между боковыми стенками проходят, с одной стороны, несколько держательных штанг для катушек с нитью, а также, с другой стороны, держательные штанги для шариков для вязальной пряжи. Стойка используется для стационарного удерживания на ней катушки, что возможно также при сматывании нити.
В US 4 921 185 раскрыта стойка для катушки пряжи для вязанья или вязания крючком. Стойка выполнена с двумя х-образными, шарнирно закрепленными друг на друге штангами, при этом одна из штанг образует в верхней концевой зоне имеющее форму получаши гнездо для телескопического вала, на котором находится намотка пряжи. В этом случае стойка также используется для стационарного удерживания на ней катушки, что также возможно при сматывании нити.
В публикации DE 100 36 861 А1 раскрыта намоточная машина, в которой на револьверной головке установлены приводимые во вращение шпиндели. Шпиндели имеют вращаемые зажимные патроны, с помощью которых на каждом шпинделе можно зажимать несколько расположенных в ряд друг за другом втулок. Зажимной патрон опирается в одной концевой зоне на раму машины. Дополнительная опора зажимного патрона осуществляется на противоположной стороне зажимного патрона с помощью дополнительного опорного приспособления, которое в положении намотки револьверной головки входит в зацепление с зажимным патроном. Для этого опорное приспособление имеет салазки, с помощью которых опорное приспособление может перемещаться вдоль двух ориентированных перпендикулярно друг другу осей, которые лежат в одной плоскости, которая ориентирована вертикально относительно продольной оси шпинделя.
В WO 2007/083162 приведено описание намотки катушек на шпиндель, снятие готовой намотанной катушки со шпинделя намоточной машины, транспортировки катушки с помощью транспортировочного приспособления к складу, извлечение катушки из транспортировочного приспособления с помощью поворотного держателя и хранение катушки с помощью стойки, которая имеет горизонтальный шпиндель. После хранения (при некоторых обстоятельствах также в течение месяцев), катушка снова извлекается из стойки и снова транспортируется с помощью транспортировочного приспособления к стойке, с которой намотанный материал извлекается для дальнейшей обработки. При этом намотанный материал должен сматываться с катушки посредством стягивания намотанного материала. На одной стойке может быть расположено несколько рядов и колонок катушек. В качестве известного указывается, что стойка для множества катушек выполнена в виде транспортного средства, за счет чего может быть ускорена смена катушек. При этом удерживающее приспособление стойки имеет уже направляющее приспособление для намотанного материала. В WO 2007/083162 предлагается транспортное средство для катушки, в котором неподвижно соединенные друг с другом рамные распорки проходят вдоль кромок куба, при этом вертикальная кромка, а также обе соседние горизонтальные кромки куба не снабжены кромочными распорками. На дополнительной, закрепленной на кромочных распорках вертикальной распорке установлен вращаемый шпиндель, на который опирается катушка. Рамные распорки опираются с возможностью перемещения относительно пола с помощью колес. Шпиндель свободно выступает из вертикальной распорки. Шпиндель проходит также на противоположной катушке стороне свободной концевой зоной за вертикальную распорку. В этой свободной концевой зоне закреплено зубчатое колесо. Если на шпиндель опирается катушка, то рама может быть сдвинута, с одной стороны, с помощью роликов, в то время как, с другой стороны, возможно также осуществлять транспортировку катушке тем, что вилка автопогрузчика захватывает раму снизу. Для хранения катушки рама может быть расположена в стойке для катушек, которая имеет поворотный орган и направляющее пряжу приспособление. При этом на стойке для катушек расположено в виде решетки несколько катушек. Поворотный орган стойки для катушек образован с помощью зубчатого колеса, который входит в зацепление с зубчатым колесом шпинделя. С помощью тормозного приспособления к зубчатому колесу можно прикладывать силу торможения. После намотки катушки на намоточной машине, катушка извлекается из намоточной машины и надвигается на шпиндель транспортного средства. Затем на транспортном средстве катушка подается в стойку для катушек. Посредством приложения силы тяги к намотанному материалу происходит освобождение тормозного приспособления, за счет чего возможно разматывание катушки. Уменьшение силы тяги приводит к приведению в действие тормозного приспособления и тем самым к уменьшению скорости вращения катушки. В качестве альтернативного решения предлагается, что во время разматывания намотанного материала привод шпинделя транспортного средства осуществляется с помощью электродвигателя. В альтернативном варианте выполнения транспортное средство может быть выполнено лишь с помощью донной рамы и свободно выступающими из нее вертикальными штангами, на которых удерживается с возможностью вращения шпиндель.
В US 2012/0286083 А1 также раскрывается транспортировочная стойка для катушки. Она имеет расположенные на торцевой стороне шестиугольные рамные элементы, на которые опирается соответствующая вертикальная распорка, на которой может быть установлена с возможностью вращения катушка. Транспортировочная стойка имеет ролики, с помощью которых ее можно перемещать вместе с катушкой между различными местами использования. Расположенные на торцевой стороне рамные элементы имеют приемное приспособление, с помощью которого обеспечивается возможность размещения катушки, через которую проходит выступающий на стороне конца вал и которая своей боковой поверхностью лежит на дне, за счет движения на роликах транспортировочной рамы. После такого размещения катушки, катушка опирается с возможностью вращения на транспортировочную стойку.
Общий уровень техники относительно принципа действия намоточной машины приведен в DE 10 2011 052 699 А1.
В DE 41 25 310 А1 раскрыта намоточная машина, в которой бесконечная синтетическая пряжа сматывается с запаса с помощью транспортировочного приспособления через направляющую нити. Пряжа проводится над нагревательной шиной, снова охлаждается с помощью охлаждающей шины, с помощью извивающего приспособления извивается и затем с помощью транспортировочного приспособления подается в раскладочный блок, с помощью которого пряжа затем наматывается в виде перекрестной намотки на катушку. Привод катушки осуществляется с помощью приводимого во вращение электродвигателем приводного валка, который прижимается к боковой поверхности намотки катушки. Описание вида опоры катушки в DE 41 25 301 А1 не приведено.
В DE 1 949 423 А1 также приведено описание способа для намотки пряжи на катушку с приводом катушки с помощью прижимного валика. Однако в данном случае прижимной валик прижимается к фланцу катушки.
Также согласно JP S60 242155 А, катушка в зоне концевых фланцев находится в контакте с возможностью качения с четырьмя распределенными по окружности фланцев и прижатых к фланцам роликов.
Публикации US 5 836 536 A, WO 81/02882 A1 и WO 2013/187 964 A1 относятся к другой технологической области, а именно, к кабельным барабанам.
В основу данного изобретения положена задача предложения
- применения устройства для обращения с бобиной для пряжи,
- намоточной машины для пряжи,
- конструктивной группы для намоточных машин, и/или
- способа обращения с бобиной для пряжи,
которые улучшают обращение с бобинами пряжи, в частности, обращение с бобинами с намоткой сравнительно большой массы.
Задача изобретения решена, согласно изобретению, с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты выполнения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Данное изобретение основано на анализе причин ограничения в обычных бобинах пряжи массы намотки:
- Для обеспечения возможности надвигания в обычной намоточной машине для пряжи втулки на шпиндель и снятия бобины после окончания процесса намотки с втулкой с бобины, в одном возможном варианте выполнения намоточной машины шпиндель свободно выступает из рамы намоточной машины с консольным («на весу») креплением шпинделя. С увеличением массы бобины происходит повышенная нагрузка опоры шпинделя, при этом опора может быть расположена с зазором от обращенной к раме торцевой стороны бобины, за счет чего дополнительно увеличивается и без того высокая нагрузка опоры вследствие консольного крепления. Таким образом, увеличение массы бобины требует увеличения размеров опоры, что может приводить к проблемам с конструктивным пространством.
- Кроме того, увеличение массы бобины приводит к большей нагрузке на изгиб свободно выступающего шпинделя. Если за счет увеличенной нагрузки на изгиб происходит изгибание шпинделя, то это приводит к уменьшению точности процесса намотки и отклонениям формы образуемой катушки от заданной формы. Увеличенная нагрузка на изгиб должна учитываться за счет увеличенного момента инерции поверхности шпинделя, т.е., в частности, за счет увеличенного диаметра шпиндель, что дополнительно обостряет проблему конструктивного пространства.
- При увеличении массы бобины затрудняется снятие бобины со шпинделя, поскольку увеличиваются силы снятия. При снятии бобины необходимо предотвращать воздействие на намотку, поскольку воздействие на намотку может приводить к искажению формы катушки и в худшем случае к повреждению пряжи. Таким образом, отпадает возможность приложения требуемой силы снятия к намотке.
После выполнения намотки через втулку бобины проходит шпиндель, так что также изнутри к бобине нельзя прикладывать силы снятия.
Таким образом, необходимо выполнять, как правило, снятие бобины со шпинделя, которое осуществляется обычно посредством надвигания на дорн транспортировочного приспособления, посредством воздействия лишь на свободно выступающий конец втулки, что, однако, может быть не достаточно при большой массе бобины.
- Соответствующие проблемы возникают в намоточных машинах для пряжи, в которых бобина во время процесса намотки удерживается в обеих концевых зонах опорной цапфы, так что для снятия требуется сначала удаление опорной цапфы, с целью обеспечения доступа к внутреннему пространству втулки с этой стороны. Однако при удаленной опорной цапфе готовая намотанная бобина опирается всем весом лишь на остающуюся опорную цапфу, опора которой должна иметь тем самым соответствующие размеры.
- Большая масса намотки создает проблемы также во время транспортировки и хранения бобины: большая масса бобины может приводить уже при горизонтальной ориентации оси бобины к «провисанию» намотки вследствие сил тяжести, что приводит к нежелательной овальности намотки и может приводить к напряжениям и не желательным растяжениям пряжи.
При повороте бобины во время транспортировки возникают за счет большой массы намотки динамические силы, которые в худшем случае оказывают отрицательное влияние на форму катушки.
Если во время транспортировки или хранения бобину необходимо укладывать на ее боковую поверхность, то с увеличением массы бобины могут возникать увеличивающиеся сминания поверхности в зоне укладки намотки, которые могут приводить к повреждению пряжи.
Для решения положенной в основу изобретения задачи предлагается использование контейнера для обращения с бобиной для технической пряжи. «Обращение», которое должно осуществляться в рамках изобретения с помощью контейнера для обращения с бобиной, состоит в намотке бобины. Возможно, что «обращение» включает в себя также размещение, опирание и/или удерживание бобины во время:
- сматывания бобины,
- снятия бобины со шпинделя намоточной машины,
- транспортировки бобины,
- торможения или блокирования бобины, и/или
- хранения бобины.
Контейнер для обращения с бобиной имеет раму или корпус. С возможностью вращения относительно рамы или корпуса установлен (по меньшей мере) на одной опоре шпиндель. Предпочтительно, указанная опора является замкнутой в окружном направлении опорой, в которой постоянно находится шпиндель и которая тем самым поддерживает шпиндель во всех радиальных направлениях к оси шпинделя относительно рамы или корпуса. Опора может быть выполнена в виде опоры скольжения, в то время как предпочтительным является использование опоры качения. Таким образом, согласно изобретению, шпиндель опирается не на намоточную машину, а на контейнер для обращения с бобиной. При этом рама или корпус могут быть целенаправленно согласованы с опорой и с действующими при большой массе бобины на шпиндель нагрузками. При выполнении, согласно изобретению, опоры могут быть расположены ближе к торцевой стороне бобины, чем это возможно при опоре шпинделя на намоточную машину. Таким образом, согласно изобретению, могут быть уменьшены нагрузки на опоры, и возможно обеспечение уменьшенной нагрузки на изгиб шпинделя. Возможно даже, что шпиндель опирается на раму или корпус на обеих сторонах, за счет чего может быть устранена неблагоприятная относительно механической нагрузки консольная опора. Однако выполнение, согласно изобретению, является также предпочтительным относительно обращения с бобиной при снятии, во время транспортировки и хранения, поскольку силы, необходимые для снятия, удерживания и транспортировки, можно прикладывать непосредственно к контейнеру для обращения с бобиной, без приложения сил снятия, удерживания и транспортировки к бобине или к втулке. Во время транспортировки или хранения контейнер для обращения с бобиной можно устанавливать на раму или корпус. Возможно также, что во время хранения контейнер для обращения с бобиной располагается в стеллаже, или же расположение нескольких контейнеров для обращения с бобиной осуществляется рядом друг с другом в ряд и/или посредством штабелирования нескольких контейнеров для обращения с бобиной друг над другом. Возможно также многократное применения контейнера для обращения с бобиной, так что сначала на нем наматывается бобина, которая затем сматывается, возможно, в другом месте. Затем контейнер для обращения с бобиной можно снова применять с тем же шпинделем для намотки новой бобины, и т.д.
Для создания приводного движения для наматывания и/или сматывания пряжи имеются различные возможности. В особом варианте выполнения изобретения шпиндель имеет элемент сцепления шпинделя. Элемент сцепления шпинделя предпочтительно расположен в выступающей из рамы или корпуса концевой зоне шпинделя. С помощью элемента сцепления шпинделя можно разъемно соединять шпиндель с элементом сцепления вращательного привода намоточной машины так, что происходит передача приводного момента вращательного привода на шпиндель. Однако вполне возможно, что такой элемент сцепления шпинделя применяется не исключительно во время наматывания и сматывания пряжи. Элемент сцепления шпинделя может также служить для другого обращения с бобиной. Например, возможна передача через элемент сцепления шпинделя также сил транспортировки на контейнер для обращения с бобиной. Возможно также использование элемента сцепления шпинделя для поворота бобины в контейнере во время хранения, с целью временного перемещения в окружном направлении намотки действующих сил гравитации.
Для выполнения соединения между элементом сцепления шпинделя и элементом сцепления намоточной машины имеются многочисленные, известные для специалистов в данной области техники возможности. Так, например, элементы сцепления могут передавать приводной момент посредством геометрического замыкания или фрикционного замыкания.
Например, элемент сцепления намоточной машины может быть выполнен с шлицевым валом или призматической шпонкой приводной цапфы вращательного привода, в то время как элемент сцепления шпинделя выполнен с соответствующим шлицевому валу внутренним профилем или с канавкой под призматическую шпонку. Естественно, что возможны также любые другие, обеспечивающие геометрическое замыкание передаточные поперечные сечения элемента сцепления шпинделя и элемента сцепления намоточной машины.
Например, фрикционное замыкание может создаваться
- за счет создания осевых сил прижимания между элементом сцепления шпинделя и элементом сцепления намоточной машины,
- с помощью прижимания друг к другу двух контактных конусов, или
- за счет образования радиального фрикционного контакта, например, с помощью радиально расширяющегося наружу разжимного дорна вращательного привода, который прижимается к полой цилиндрической внутренней поверхности элемента сцепления шпинделя.
При этом сцепление между элементом сцепления шпинделя и элементом сцепления намоточной машины может осуществляться любым образом. Предпочтительно, это сцепление осуществляется без использования инструмента, винтового соединения и т.п. Например, сцепление с геометрическим замыканием или с фрикционным замыканием может происходить с управлением движением при сближении контейнера для обращения с бобиной и тем самым элемента сцепления шпинделя с намоточной машиной и тем самым с элементом сцепления намоточной машины. Во время этого сближения элемент сцепления намоточной машины может входить в торцевую выемку элемента сцепления шпинделя (или наоборот).
В принципе, рама или корпус могут быть выполнены любым образом. В другом варианте выполнения изобретения предлагается, что рама или корпус имеет опорную или удерживающую зону, которая служит для опоры или удерживания контейнера для обращения с бобиной на намоточной машине. Например, это может быть образованная рамой или корпусом постановочная зона, которая устанавливается на постановочную поверхность намоточной машины. Однако возможно также, что удерживание контейнера на намоточной машине осуществляется в боковой, верхней и/или торцевой удерживающей зоне.
В качестве альтернативного решения или дополнительно, рама или корпус имеет зону для обращения с контейнером. Например, это зона, предусмотренная для приложения сил установки, сил снятия или сил транспортировки к контейнеру для обращения с бобиной. Например, зона обращения может быть выполнена в виде крюка, проушины, плоской серьги для транспортировочного средства. В качестве не ограничивающего изобретение примера, контейнер для обращения с бобиной может иметь также зону обращения в виде приемного башмака для зубцов автопогрузчика.
В качестве альтернативного решения или дополнительно возможно, что рама или корпус контейнера для обращения с бобиной имеет соединительную зону, в которой возможно соединение контейнера для обращения с бобиной с другим контейнером для обращения с бобиной. При этом соединение может осуществляться с геометрическим замыканием, с фрикционным замыканием или с использованием соединительного или крепежного средства. В качестве не ограничивающего изобретение примера можно назвать выполнение соединительный зоны с выступом или углублением, который или в которое входит с геометрическим замыканием углубление или выступ соседнего контейнера для обращения с бобиной. При этом соединительная зона предпочтительно выполнена пригодной для соединения стоящих друг на друге контейнеров для обращения с бобиной и/или стоящих рядом друг с другом контейнеров для обращения с бобиной.
В качестве альтернативного решения или дополнительно возможно, что рама или корпус имеет направляющий блок. Этот направляющий блок может вступать во взаимодействие с намоточной машиной, с целью обеспечения при сближении контейнера с намоточной машиной правильного сцепления элемента сцепления шпинделя с элементом сцепления намоточной машины, и/или коаксиальной ориентации шпинделя с вращательным приводом намоточной машины. Возможно также, что намоточная машина выполнена с направляющим блоком, с которым вступает во взаимодействие направляющий блок контейнера для обращения с бобиной, с целью направления сближения контейнера с намоточной машиной.
Контейнер для обращения с бобиной может быть выполнен в виде любого состоящего из одной или нескольких частей конструктивного блока, возможно со свинченными друг с другом, сваренными или по-другому соединенными друг с другом конструктивными элементами. Согласно особому варианту выполнения изобретения, контейнер для обращения с бобиной выполнен с несколькими разъемно соединенными друг с другом конструктивными элементами. За счет замены конструктивных элементов можно осуществлять согласование контейнера с различными требованиями. В качестве примера, контейнер для обращения с бобиной для согласования длины контейнера и тем самым возможной продольной длины бобины может быть выполнен с боковыми частями или боковыми распорками различной длины. Соответственно, также торцевые части контейнера для обращения с бобиной могут выполняться различной длины, с целью обеспечения изменения контейнера для бобин различного диаметра. Возможно также, что в контейнере для обращения с бобиной используются шпиндели различной длины и/или различного диаметра, в зависимости от подлежащей намотке бобины. Отдельные согласования можно выполнять для боковых частей или боковых распорок, торцевых частей и шпинделей в зависимости от пряжи, намоточной машины, процесса намотки, используемых раскладочных механизмов, привода бобины и т.п.
В другом контейнере для обращения с бобиной, согласно изобретению, корпус или рама выполнены не замкнутыми в окружном направлении. Вместо этого корпус или рама имеет отверстие. Это отверстие можно использовать, с одной стороны, для обеспечения возможности во время намотки пряжи прохождения пряжи внутрь контейнера для обращения с бобиной, и/или выхода через него во время сматывания пряжи.
Возможно также, что в зоне отверстия при использовании контейнера с намоточной машиной проходит раскладочный механизм, который применяется для раскладочного направления пряжи при укладке на бобину. Для этого отверстие расположено в боковой зоне контейнера для обращения с бобиной с минимальной осевой длиной, соответствующей ширине укладке пряжи, при этом отверстие может также дополнительно проходить по меньшей мере частично в зоне обращенной к намоточной машине торцевой стороны контейнера. Возможно также, что отверстие проходит непрерывно от выемки одной торцевой стороны контейнера по боковой зоне до выемки другой торцевой стороны контейнера для обращения с бобиной. Кроме того, возможно, что отверстие открыто лишь временно, в частности, во время наматывания и сматывания, в то время как предусмотрена возможность его закрывания, в частности, во время транспортировки и/или хранения, с целью, например, предотвращения входа загрязнений. При этом закрывание может осуществляться с помощью закрывающей пластины или крышки или посредством закрывания брезентом или пленкой.
В случае, когда должна обеспечиваться невозможность сматывания пряжи во время обращения с ней, согласно изобретению, предлагается, что в контейнере для обращения с бобиной имеется тормозное приспособление. При этом в понятие тормозное приспособление в рамках данного изобретения входит как тормозное приспособление с фрикционным замыканием, так и тормозное приспособление с геометрическим замыканием, которое может быть также выполнено в виде фиксирующего или блокирующего приспособления. Тормозное приспособление действует между рамой или корпусом и шпинделем или расположенной на шпинделе втулкой.
Предпочтительно, тормозное приспособление активируется во время транспортировки контейнера для обращения с бобиной. Однако возможно также, что тормозное приспособление используется для торможения бобины в конце процесса намотки.
Приведение в действие указанного тормозного приспособления можно осуществлять любым образом. В качестве не ограничивающего изобретение примера, приведение в действие тормозного приспособления может осуществляться вручную оператором. Также возможно приведение в действие тормозного приспособления с помощью исполнительного механизма, которым может управлять, например, управляющий блок контейнера для обращения с бобиной. Возможно также, что приведение в действие тормозного приспособления происходит с управлением силой, когда на бобину передается с намоточной машины приводной момент, который превышает заданное пороговое значение, которое больше возможно действующих во время обращения моментов, которые могут вызывать непреднамеренное сматывание пряжи. Однако в одном предпочтительном варианте выполнения изобретения тормозное приспособление приводится в действие с управлением движением, при этом под приведением в действие понимается включение тормозного приспособления и/или выключение тормозного приспособления. В качестве не ограничивающего изобретение примера такого управления движением тормозного приспособления можно назвать для не соединенного с намоточной машиной контейнера для обращения с бобиной, например, активирование тормозного приспособления с помощью пружины. В этом случае при сближении контейнера для обращения с бобиной с намоточной машиной (возможно, также одновременно со сцеплением элемента сцепления шпинделя с элементом сцепления намоточной машины) может за счет этого сближения автоматически выключаться тормозное приспособление, за счет чего обеспечивается возможность выполнения процесса намотки. Соответственно, это относится к сближению контейнера для обращения с бобиной с намоточной машиной для обеспечения сматывания. Этот вариант выполнения имеет то преимущество, что при отводе контейнера для обращения с бобиной от намоточной машины или приспособления для сматывания автоматически приводится в действие тормозное приспособление, которое действует затем также во время транспортировки и хранения контейнера для обращения с бобиной. Возможно также, что приведение в действие с управлением движением тормозного приспособления происходит при установке контейнера для обращения с бобиной на подложку тем, что, например, в зоне постановочной поверхности при установке происходит приведение в действие кулачка, который затем включает или выключает тормозное приспособление.
Шпиндель может быть установлен относительно рамы или корпуса любым образом. Так, например, возможно, что шпиндель лишь на одной стороне бобины опирается на раму или корпус (с любым числом и расположением опор на этой стороне бобины). Однако в другом варианте выполнения контейнера для обращения с бобиной, согласно изобретению, шпиндель опирается на раму или корпус на обеих сторонах осевого участка шпинделя, на котором может быть расположена бобина. В качестве не ограничивающего изобретение примера, двухсторонняя опора шпинделя может осуществляться в обеих концевых зонах шпинделя на торцевые части рамы или корпуса. В случае, когда в одном контейнере для обращения с бобиной на один шпиндель опираются несколько бобин, опора шпинделя может осуществляться также между соседними осевыми участками для бобин.
В принципе, контейнер для обращения с бобиной, согласно изобретению, можно использовать для бобин любой массы. Однако контейнер для обращения с бобиной, согласно изобретению, выполнен так, что он предназначен для обращения с бобинами с массой намотки более 300 кг, в частности, более 500 кг, более 800 кг или более 1000 кг.
Другое решение положенной в основу изобретения задачи обеспечивается с помощью намоточной машины, в которой участок намотки выполнен без шпинделя. Такая намоточная машина пригодна, в частности, для использования с контейнером для обращения с бобиной, поясненным выше. Таким образом, в намоточной машине используется шпиндель контейнера для обращения с бобиной. Передача приводного движения от намоточной машины на шпиндель контейнера для обращения с бобиной может происходить в этом случае с использованием элемента сцепления шпинделя и элемента сцепления намоточной машины. В этом случае осуществляется намотка нескольких бобин на одной и той же намоточной машине с использованием нескольких контейнеров для обращения с бобиной с соответствующими им шпинделями. В противоположность этому, для этих процессов намотки можно использовать один и тот же раскладочный механизм (а также, возможно) другие приспособления, такие как улавливающее приспособление, управляющий блок, извлекающее приспособление, приводной блок и т.п.) намоточной машины.
Предпочтительно, такая намоточная машина имеет вращательный привод. При этом вращательный привод имеет, например, в торцевой зоне приводной цапфы, элемент сцепления намоточной машины. Элемент сцепления намоточной машины, как указывалось выше, предназначен для соединения с элементом сцепления шпинделя, предпочтительно контейнера для обращения с бобиной, для передачи приводного момента, при этом это соединение является разъемным, которое выполняется, например, без инструмента или может осуществляться (как указывалось выше) с управлением движением.
Согласно другому варианту выполнения намоточной машины, согласно изобретению, она имеет опорную или удерживающую зону для опоры или удерживания контейнера для обращения с бобиной на намоточной машине, и/или направляющий блок для направления контейнера для обращения с бобиной относительно намоточной машины. При этом для опорной или удерживающей зоны, соответственно, для направляющего блока, справедливо в принципе сказанное выше относительно опорной или удерживающей зоны, соответственно направляющего блока, контейнера для обращения с бобиной. Например, возможно также, что направляющий блок намоточной машины выполнен с направляемыми салазками, на которые устанавливается контейнер для обращения с бобиной, в частности, с точным заданием положения с помощью соответствующих выступов, центрирующих штифтов или других центрирующих приспособлений, и с помощью которых затем контейнер для обращения с бобиной может сближаться с намоточной машиной и с приводной цапфой вращательного привода намоточной машины.
В рамках изобретения намоточная машина может иметь сбоку рядом с раскладочным механизмом свободное приемное пространство, в зоне которого может быть расположен для процесса намотки соответствующий контейнер для обращения с бобиной.
Если с намоточной машиной должен использоваться также контейнер для обращения с бобиной, который имеет тормозное приспособление, то согласно изобретению предлагается, что намоточная машина снабжена приспособлением для приведения в действие тормозного приспособления, с помощью которого приводится в действие тормозное приспособление контейнера для обращения с бобиной. Если тормозное приспособление контейнера для обращения с бобиной приводится в действие, например, с управлением движением, то приспособление для приведения в действие тормоза может быть выполнено в виде управляющего штифта, который при сближении контейнера для обращения с бобиной с намоточной машиной прикладывает включающую или выключающую силу к тормозному приспособлению.
В случае использования намоточной машины для контейнера для обращения с бобиной, в котором можно наматывать одновременно несколько бобин, согласно изобретению предлагается, что в намоточной машине в оставленном свободным приемном пространстве для контейнера для обращения с бобиной расположено несколько раскладочных механизмов, при этом каждый из этих раскладочных механизмов предназначен для намотки одной бобины.
Предпочтительно, намоточная машина предназначена и выполнена для обращения с бобинами с массой намотки более 300 кг, в частности, более 500 кг или более 800 кг. При этом бобина может иметь привод, а также управляющий блок, который обеспечивает постоянную скорость подачи и намотки пряжи независимо от диаметра намотки, при этом скорость подачи и намотки пряжи предпочтительно больше 40 м/мин.
Другое решение положенной в основу изобретения задачи обеспечивается с помощью конструктивной группы (блок) намоточных машин, в которой используется намоточная машина поясненного выше вида по меньшей мере с одним контейнером для обращения с бобиной поясненного выше вида.
Следующее решение, согласно изобретению, относится к способу обращения с бобиной. Предпочтительно, это бобина с массой намотки более 300 кг, в частности, более 500 кг или более 800 кг.
- В этом способе на первой стадии способа осуществляется подготовка контейнера для обращения с бобиной в зоне намоточной машины.
- На второй стадии способа осуществляется сцепление элемента сцепления шпинделя контейнера для обращения с бобиной с элементом сцепления намоточной машины для создания соединения с возможностью привода, что может происходить, например, с управлением движением, как указывалось выше.
- На следующей стадии способа осуществляется намотка бобины на шпинделе контейнера для обращения с бобиной.
- После полной намотки бобины осуществляется разъединение сцепления элемента сцепления шпинделя контейнера для обращения с бобиной с элементом сцепления намоточной машины.
- Наконец, осуществляется отвод контейнера для обращения с бобиной с намотанной в нем бобиной от намоточной машины, например, для дальнейшей обработки, для транспортировки или для хранения.
Вполне возможно, что указанные стадии способа могут осуществляться также в измененной последовательности или одновременно. Так, например, выполнение сцепления элемента сцепления шпинделя контейнера для обращения с бобиной с элементом сцепления намоточной машины с управлением движением может осуществляться одновременно с подготовкой контейнера для обращения с бобиной в зоне намоточной машины. Соответственно, разъединение указанного сцепления может осуществляться во время отвода контейнера для обращения с бобиной с намотанной в нем бобиной от намоточной машины.
Во время указанных стадий способа могут использоваться опорные или удерживающие зоны, зоны обращения, зоны сцепления или направляющие блоки рамы или корпуса контейнера для обращения с бобиной и/или намоточной машины. Во время сближения между контейнером для обращения с бобиной и намоточной машиной пряжа может проводиться через отверстие корпуса или рамы контейнера для обращения с бобиной, и раскладочный механизм может входить в это отверстие рамы или корпуса контейнера для обращения с бобиной.
В другом варианте выполнения способа, согласно изобретению, осуществляется приведение в действие тормозного приспособления контейнера для обращения с бобиной посредством
- управления движением при подготовке контейнера для обращения с бобиной в зоне намоточной машины,
- выполнения сцепления между элементом сцепления шпинделя и элементом сцепления намоточной машины;
- начала и/или окончания процесса намотки бобины,
- разъединения сцепления и/или
- отвод контейнера для обращения с бобиной.
В другом варианте выполнения способа, согласно изобретению, наматываются друг за другом несколько бобин в контейнерах для обращения с бобиной. Затем контейнеры для обращения с бобиной можно хранить в приспособлении для хранения, что может осуществляться, например, посредством штабелирования контейнеров для обращения с бобиной друг на друге и/или расположения контейнеров рядом друг с другом, при этом возможно также, что контейнеры для обращения с бобиной затем могут соединяться друг с другом с помощью подходящих соединительных зон и/или соединительных элементов.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения изобретения на другой стадии способа поворачиваются бобины, которые находятся в контейнерах для обращения с бобиной, которые в свою очередь хранятся в приспособлении для хранения. Такой поворот может осуществляться вручную. Это может осуществляться периодически или постоянно. Придание вращательного движения бобинам может осуществляться также через элемент сцепления шпинделя или посредством другого вызывания поворотного движения. Такое поворотное движение бобин во время хранения осуществляется с целью предотвращения постоянного действия сил тяжести в окружной зоне на намотку, за счет перемещения в окружном направлении при повороте бобин.
В другом варианте выполнения способа, пряжа для дальнейшей обработки не извлекается из контейнера для обращения с бобиной, а сматывается с бобины внутри контейнера для обращения с бобиной.
Возможно также, что бобина транспортируется в контейнере для обращения с бобиной, что может осуществляться также в наземном транспортном средстве, водном транспортном средстве или с помощью самолета.
Возможно использование контейнера для обращения с бобиной в приспособлении для хранения бобин, которые являются, в частности, бобинами с массой намотки более 300 кг, в частности, более 500 кг или более 800 кг. Такое приспособление для хранения может быть, например, расположено
- в месте изготовления;
- в месте обработки;
- в месте хранения;
- в наземном транспортном средстве,
- на судне;
- на поезде;
- в самолете.
В приспособлении для хранения бобины расположены в контейнерах для обращения с бобиной. Приспособление для хранения образовано посредством расположения контейнеров для обращения с бобиной рядами и/или штабелирования друг на друге контейнеров для обращения с бобиной.
Возможно также, что приспособление для хранения имеет поворотное приспособление. С помощью поворотного приспособления обеспечивается возможность поворота бобин в контейнерах для обращения с бобиной. При этом поворот бобин может осуществляться последовательно друг за другом, например, за счет того, что вращательный привод последовательно приходит в зацепление с соответствующими элементами сцепления шпинделя контейнеров для обращения с бобиной и вызывает поворотное движение на заданный угол поворота. Однако возможно также, что в контейнерах для обращения с бобиной элементы сцепления шпинделя, шпиндели или бобины соединены друг с другом так, что их можно совместно поворачивать. Например, поворотное приспособления может быть образовано с помощью цепи или зубчатой рейки, которая вступает во взаимодействие с боковой поверхностью шпинделя, приводным элементом шпинделя или элементом сцепления шпинделя так, что движение цепи или зубчатой рейки приводит к совместному повороту всех бобин.
Предпочтительные модификации изобретения следуют из формулы изобретения, описания и чертежей. Указанные в описании преимущества признаков и комбинаций многих признаков приведены лишь в качестве примера и могут действовать альтернативно или дополнительно, без обязательного достижения преимуществ в вариантах выполнения изобретения. Без изменения за счет этого предмета прилагаемой формулы изобретения, относительно содержания раскрытия первоначальных материалов заявки и патента справедливо следующее: другие признаки следуют из чертежей, в частности, из показанных геометрических форм и относительных размеров множества конструктивных элементов относительно друг друга, а также из их относительного расположения и действующих соединений. Возможно также комбинирование признаков различных вариантов выполнения изобретения или признаков различных пунктов формулы изобретения с отклонением от выбранной подчиненности пунктов формулы изобретения. Это относится также к признакам, которые показаны на отдельных чертежах или названы при их описании. Эти признаки могут комбинироваться также с признаками различных пунктов формулы изобретения. Также могут указанные в пунктах формулы изобретения признаки отсутствовать в других вариантах выполнения изобретения.
Указанные в формуле изобретения и в описании признаки следует понимать относительно их количества так, что имеется точно это количество или большее количество, чем указанное количество, без применения выражения «по меньшей мере». Таким образом, когда речь идет, например, об одной опоре, то это следует понимать так, что имеется точно одна опора, две опоры или больше опор. Эти признаки могут быть дополнены другими признаками или могут быть единственными признаками, из которых состоит соответствующее изделие.
Содержащиеся в формуле изобретения позиции не ограничивают объем защищаемых формулой изобретения предметов. Они служат лишь для более легкого понимания формулы изобретения.
Ниже приводится дальнейшее пояснение и описание изобретения на основе примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - контейнер для обращения с бобиной вместе с бобиной, в изометрической проекции;
фиг.2 - конструктивная группа намоточных машин с намоточной машиной и контейнером для обращения с бобиной, в изометрической проекции;
фиг.3 - другой контейнер для обращения с бобиной вместе с бобиной, в изометрической проекции;
фиг.4 - продольный разрез контейнера для обращения с бобиной вместе с бобиной, согласно фиг.3;
фиг.5 - конструктивная группа намоточных машин с контейнером для обращения с бобиной, согласно фиг.3 и 4, а также намоточной машиной, в изометрической проекции;
фиг. 6 - частичный продольный разрез конструктивной группы намоточных машин, согласно фиг. 5, перед сближением и сцеплением контейнера для обращения с бобиной с намоточной машиной;
фиг.7 - частичный продольный разрез конструктивной группы намоточных машин, согласно фиг.5 и 6, после сближения и сцепления контейнера для обращения с бобиной с намоточной машиной;
фиг.8 - детали конструктивной группы намоточных машин, согласно фиг.7, с фрикционным (фрикционно замыкаемым) тормозным приспособлением (деталь VIIIa) и фрикционным сцеплением (деталь VIIIb);
фиг.9 - модифицированные детали конструктивной группы намоточных машин с геометрическим (геометрически замыкаемым) тормозным приспособлением (деталь IXa) и геометрическим (геометрически замыкаемым) сцеплением (деталь IXb);
фиг.10 - приспособление для хранения с несколькими рядами штабелированных контейнеров для обращения с бобиной, в изометрической проекции;
фиг.11 - другое приспособление для хранения с поворотным приспособлением, в изометрической проекции;
фиг.12 - приспособление для хранения с поворотным приспособлением, согласно фиг.11, на виде сбоку.
На фиг.1 показан контейнер 1 для обращения с бобиной вместе с бобиной 2. Контейнер 1 для обращения с бобиной образован с двумя торцевыми частями 3, 4, а также боковыми частями 5. Торцевые части 3, 4 и боковые части 5 образуют корпус или раму 6. В первом грубом приближении корпус или рама 6 выполнены в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом в показанном примере выполнения рама или корпус выполнены скелетообразно с имеющими большие поверхности отверстиями, что служит, в частности, для уменьшения веса. В показанном примере выполнения боковые части 5 образованы с помощью боковых распорок 7а, 7b, 7с, которые выполнены в виде штанг, в виде сплошного или полого профиля или в виде круглого профиля. Боковые распорки 7 расположены в зоне продольных кромок имеющего форму прямоугольного параллелепипеда корпуса или рамы 6. Вполне возможно, что в зоне боковой кромки имеющего форму прямоугольного параллелепипеда корпуса или рамы 6 нет боковой распорки 7 (см. фиг.1). Боковые распорки 7 на торцевой стороне свинчены с торцевыми частями 3, 4, за счет чего корпус или рама 6 является жесткой. В показанном примере выполнения торцевые части 3, 4 выполнены с горизонтальной нижней распоркой 8, горизонтальной верхней распоркой 9 и образующими Х соединительными распорками 10, 11, которые соединяют друг с другом противоположно лежащие концевые зоны распорок 8, 9. В зоне перекрещивания соединительных распорок 10, 11 образована опорная зона 12, которая может быть усилена или расширена. В опорных зонах 12 торцевых частей 3, 4 с помощью соответствующей опоры 13, 14 опирается шпиндель 15, который проходит через бобину 2. Намотка 16 может наматываться непосредственно на шпиндель 15 или с промежуточным расположением тела бобины, такого как втулка. Одной или обеими концевыми зонами шпиндель 15 проходит через опорную зону 12 по меньшей мере одной торцевой части 3, 4. Выступающая из торцевой части 4 наружу концевая зона шпинделя 15 образует элемент 17 сцепления шпинделя, который показан на фиг.1 лишь схематично. Корпус или рама 6 образуют сбоку от бобины 2 на высоте продольной и вращательной оси 53 шпинделя 15 отверстие 18, через которое обеспечивается свободный доступ к бобине 2 и, без намотки 16, к шпинделю 15. На обращенной к основанию стороне нижние стороны торцевых частей 3, 4 (возможно, также боковых частей 5) образуют опорную зону 19. Возможно также, что в опорной зоне 19 предусмотрены выступы 37 или углубления. На верхней стороне в показанном примере выполнения торцевые части 3, 4 (возможно также боковые части 5) имеют выемки 20. При штабелировании друг на друге нескольких контейнеров 1 для обращения с бобиной, выступы 37 в опорных зонах 19 расположенного над первым контейнером 1 второго контейнера 1 могут входить с геометрическим замыканием в выемки 20 расположенного под ним первого контейнера 1.
На фиг.2 показана конструктивная группа 21 намоточных машин. Конструктивная группа 21 намоточных машин образована с помощью контейнера 1 для обращения с бобиной, согласно изобретению, и намоточной машины 22, которая для упрощения изображения представлена лишь намоточным участком. На фиг.2 намоточная машина 22 показана лишь схематично. Однако при этом можно видеть, что намоточная машина 22 выполнена с раскладочным механизмом 28, а также подающим приспособлением для пряжи, которое имеет несколько роликов и качающихся рычагов 23, 24, 25. Намоточная машина 22 имеет опорную зону 26. Возможно, что контейнер 1 для обращения с бобиной стоит своей опорной поверхностью 19 на опорной поверхности 26 намоточной машины 22. При этом может осуществляться также центрирование и/или фиксация с геометрическим замыканием положения контейнера 1 для обращения с бобиной относительно намоточной машины 22 посредством взаимодействия выступов 37 и углублений в опорных зонах 19, 26.
Как будет пояснено ниже, элемент 17 сцепления шпинделя соединяется без возможности проворачивания с элементом 27 сцепления намоточной машины, так что привод намоточной машины 22 может вызывать вращение шпинделя 15 и бобины 2 контейнера 1 для обращения с бобиной. Таким образом, в конструктивной группе 21 намоточных машин можно за счет работы намоточной машины 22, а именно, привода элемента 27 сцепления намоточной машины и подачи, а также укладки нити с помощью роликов и качающихся рычагов 23-25, а также раскладочного механизма 28, создавать намотку 16 бобины 2. После выполнения намотки 16, контейнер 1 для обращения с бобиной с корпусом или рамой 6 и шпинделем 15, а также бобиной 2 удаляется с намоточной машины 22.
На фиг.3 показан альтернативный вариант выполнения контейнера 1 для обращения с бобиной, в котором все боковые кромки имеющего в первом приближении форму прямоугольного параллелепипеда корпуса или рамы 6 образованы боковыми распорками 7а, 7b, 7с, 7d. В этом случае торцевые части 3, 4 образованы массивными пластинами 29, 30, которые в принципе являются прямоугольными или квадратными и соединены в зоне своих углов с боковыми распорками 7. В этом примере выполнения расположенное на фиг.3 на задней стороне отверстие 18 проходит не только в боковой зоне имеющего форму прямоугольного параллелепипеда корпуса или рамы 6. Вместо этого пластины 29, 30 имеют в этом случае U-образные вырезы 31, которые проходят наружу от опорной зоны 12 на высоте оси вращения шпинделя 15. Как показано на фиг.3, пластины 29, 30 могут иметь выемки 32, 33, которые могут входить в выемки или в полое внутреннее пространство боковых распорок 7. С помощью этих выемок образованы зоны 34, 35 обращения, которые обеспечивают возможность обращения с контейнером 1 для обращения с бобиной. Например, в зоны 34, 35 обращения могут вводиться опорные цапфы, с помощью которых возможно поднимание контейнера 1 для обращения с бобиной. На фиг.3 показано также, что могут иметься дополнительные распорки 36 жесткости. Они служат, в частности, для жесткой опоры опорной зоны 12 для опор 13, 14.
На фиг.4 показаны выступы 37, в данном случае цапфы, в опорной зоне 19. Выступы 37 могут служить для обеспечения точного, с геометрическим замыканием расположения контейнера 1 для обращения с бобиной в опорной зоне 26 намоточной машины 22 или на салазках 63, для чего выступы входят в выемки с соответствующим поперечным сечением опорной зоны 26 намоточной машины или салазок 63. Если для хранения или во время транспортировки несколько контейнеров 1 для обращения с бобиной штабелируются друг на друге, то выступы 37 контейнера 1 для обращения с бобиной могут входить в выемки 20 на верхней стороне расположенного под ним контейнера 1 для обращения с бобиной.
Как показано в продольном разрезе на фиг.4, опорные зоны 12 для опор 13, 14 могут быть образованы с помощью опорных колец 38, 39, которые сварены с торцевыми частями 3, 5, пластинами 29, 30, соединительными распорками 10, 11 и/или с распорками 36 жесткости, выполнены с ними интегрально или по-другому жестко соединены с ними. На полую цилиндрическую внутреннюю поверхность опорных колец 38, 39 радиально снаружи опираются опоры 13, 14. Радиально внутри на опоры 13, 14 опирается шпиндель 15 в своих концевых зонах. В показанном примере выполнения элемент 17 сцепления шпинделя образован полой цилиндрической внутренней поверхностью 40 шпинделя 15. В показанном примере выполнения шпиндель 15 выполнен в виде полого вала. Как будет пояснено ниже, передача с фрикционным замыканием приводного момента на шпиндель 15 осуществляется через элемент 17 сцепления шпинделя тем, что приводная цапфа 52 намоточной машины 22 или фрикционный элемент 58 приводной цапфы 52 прижимается радиально наружу к полой цилиндрической внутренней поверхности 40 шпинделя 15.
В качестве не обязательных других компонентов на фиг.4 показано тормозное приспособление 41 контейнера 1 для обращения с бобиной. В показанном на фиг.4 примере выполнения тормозное приспособление 41 образовано с помощью эластичного фрикционного тела 42, которое вращается вместе со шпинделем и предназначено для прижимания с целью создания действия торможения к раме или корпусу 6, в данном случае к полой цилиндрической внутренней поверхности 43 опорного кольца в осевом направлении рядом с опорой 14. Для этого радиально внутри выполненного в виде полого вала шпинделя 15 направляется исполнительный элемент 44, в данном случае также в виде полого вала 45. В показанном примере выполнения направление полого вала 45 осуществляется с помощью закрепленных на расстоянии друг от друга внутри шпинделя 15 направляющих колец 46, 47. На выступающей наружу из направляющего кольца 46 концевой зоне полый вал несет эластичное фрикционное тело 42, которое в данном случае выполнено в виде также кольцевого тела. При этом эластичное фрикционное тело 42 опирается лежащей снаружи стороной на опорное кольцо 48, которое установлено на полом валу 45. В противоположной концевой зоне полый вал 45 несет контактную и опорную шайбу 49. Между направляющим кольцом 47 и контактной и опорной шайбой 49 расположена радиально снаружи полого вала 45 тормозная пружина 50. Тормозная пружина 50 предварительно напряжена так, что она нагружает полый вал 45 настолько, что с помощью опорного кольца 48 эластичное фрикционное тело 42 прижимается к направляющему кольцу 46 и эластично деформируется так, что эластичное фрикционное тело 42 расширяется радиально наружу, за счет чего оно для создания тормозного действия прижимается к полой цилиндрической внутренней поверхности 43 опорного кольца 49. Если при сближении контейнера 1 для обращения с бобиной с приводной цапфой 52 намоточной машины 22 приводная цапфа 52 входит внутрь шпинделя 15, то приводная цапфа отдавливает влево на фиг.4 контактную и опорную цапфу 49 и тем самым полый вал 45, опорное кольцо 48 и эластичное фрикционное тело 42 против нагрузки тормозной пружиной 50. За счет вызванного этим движения разжимается эластичное фрикционное тело 42, за счет чего уменьшается и исчезает сила трения между эластичным фрикционным телом 42 и внутренней поверхностью 43 опорного кольца 39, и тормозное приспособление 41 выключается. Вхождение приводной цапфы 52 для выключения тормозного приспособления можно одновременно использовать для вызывания приводного соединения между приводной цапфой 52 и шпинделем 15 посредством сцепления элемента 17 сцепления шпинделя с элементом 27 сцепления намоточной машины.
На фиг.5 показана в изометрической проекции конструктивная группа 21 намоточных машин с намоточной машиной 22 и контейнером 1 для обращения с бобиной, при этом на фиг.6 и 7 конструктивная группа 21 намоточных машин показана в частичном разрезе, а именно, на фиг.6 перед выключением тормозного приспособления 41 и перед сцеплением элемента 17 сцепления шпинделя с элементом 27 сцепления намоточной машины, а на фиг.7 - после выключения тормозного приспособления 41 и после сцепления элемента 17 сцепления шпинделя с элементом 27 сцепления намоточной машины.
Во время сближения контейнера 1 для обращения с бобиной с намоточной машиной 22 осуществляется направление контейнера 1 с помощью направляющего приспособления 51. С помощью направляющего приспособления 51 контейнер для обращения с бобиной направляется так, что сближение с намоточной машиной 22 происходит с коаксиальной ориентацией приводной цапфы 52 намоточной машины 22 относительно продольной и ротационной оси 53 шпинделя 15. Возможно, что направляющее приспособление 51 имеет два направляющих блока 54, которые выполнены в данном случае в виде направляющих планок 55. Направляющие планки 55 ориентированы параллельно оси вращения приводной цапфы 52. Контейнер 1 для обращения с бобиной может иметь в своей опорной зоне 19 четыре направляющих блока 56. Каждые два направляющих блока 56 согласованы с одной направляющей планкой 55. Направляющие блоки 56 охватывают с геометрическим замыканием направляющие планки, так что осуществляется направление движения контейнера 1 для обращения с бобиной относительно намоточной машины 22. В показанном здесь примере выполнения намоточная машина 22 имеет салазки 63, на нижней стороне которых расположены направляющие блоки 56, которые вступают во взаимодействие с направляющими планками 55. Контейнер 1 для обращения с бобиной опирается опорной зоной 19 на салазки 63, при этом может осуществляться центрирование или фиксация положения с геометрическим замыканием посредством входа выступов 37 контейнера 1 в соответствующие выемки салазок 63.
При сближении контейнера 1 для обращения с бобиной с намоточной машиной 22, приводная цапфа 52 входит в контейнер 1, в данном случае внутрь шпинделя 15 (см. переход от фиг.6 к фиг.7). Это движение контейнера 1 для обращения с бобиной вызывается с помощью наружного приспособления для обращения. Однако возможно также, что контейнер 1 для обращения с бобиной приводится лишь в соединение с направляющим приспособлением 51, в то время как по меньшей мере одна часть движения сближения вызывается с помощью (не изображенного здесь) приводного приспособления направляющего приспособления 51 или салазок 63. При вхождении приводной цапфы 52 она приводит в действие (как указывалось выше) приспособление 57 для приведения в действие тормозного приспособления 41, за счет чего происходит выключение тормозного приспособления 41. Перед, во время или после выключения тормозного приспособления 41 происходит сцепление элемента 27 сцепления намоточной машины, который образован в данном случае приводной цапфой 52, с элементом 17 сцепления шпинделя. В данном случае элемент 27 сцепления намоточной машины выполнен в виде фрикционного элемента 58, который прижимается радиально наружу к полой цилиндрической внутренней поверхности 40 шпинделя 15. Возможно, что фрикционный элемент 58 выполнен также в виде эластичного фрикционного тела, который за счет осевой нагрузки с помощью исполнительного механизма сжимается в осевом направлении с соответствующей вызванной этим радиальным расширением. В показанном на фиг.7 состоянии тормозное приспособление 41 выключено, и за счет контакта фрикционного элемента 58 со шпинделем 15 существует приводное соединение без возможности проворачивания приводной цапфы 52 со шпинделем 15. Соединение без возможности проворачивания между приводной цапфой 52 и полым валом 45 может обеспечиваться за счет фрикционного контакта между торцевой стороной приводной цапфы 52 и контактной и опорной шайбой 49 и/или за счет геометрического замыкания поперечных сечений полого вала 45 и направляющих колец 46, 47, которое обеспечивает требуемое осевое движение полого вала.
На фиг.8 показано детально тормозное приспособление 41 с опорой 14 между опорным кольцом 39 и одной концевой зоной шпинделя 15 (деталь VIIIa), а также приспособление 57 для приведения в действие тормоза с опорой 13 между опорным кольцом 38 и другой концевой зоной шпинделя 15 с соединенными посредством фрикционного замыкания элементом 17 сцепления шпинделя и элементом 27 сцепления намоточной машины (деталь VIIIb).
В соответствующем фиг.8 изображении, на фиг.9 показан модифицированный вариант выполнения, в котором применяется не тормозное приспособление 41 за счет фрикционного замыкания, а тормозное приспособление 41 с геометрическим замыканием, которое может называться также блокировочным приспособлением (см. деталь IXa). В этом случае полый вал 45 несет в выступающей из направляющего кольца 46 концевой зоне вместо опорного кольца 48 и эластичного фрикционного тела 42 блокировочное тело 59, действующая поверхность которого выполнена не круглой. Например, блокировочное тело 59 может быть выполнено с канавками, выступами или в виде запорного зубчатого венца. Опорное кольцо 59 также образует на своей радиально внутренней стороне блокировочное тело или несет его. При приведении в действие приводящего в действие тормоз приспособления 57, с помощью полого вала 45 блокировочное тело 59 выдвигается из опорного кольца 39 так далеко, что блокировочные тела 59, 60 не имеют осевого перекрывания, за счет чего не происходит блокирование, соответственно, торможение и шпиндель 15 может свободно вращаться. Без приведения в действие приводящего в действие тормоз приспособления 57, т.е. при удаленной из контейнера 1 для обращения с бобиной приводной цапфы 52, полый вал 45 вдвигает вследствие действия тормозной пружины блокировочное тело 60 в блокировочное тело 59, за счет чего вследствие геометрического замыкания происходит блокирование, соответственно, торможение. Блокировочные тела могут иметь также направляющие скосы, которые обеспечивают блокирование также не только при заданных угловых положениях блокировочных тел 59, 60.
Согласно детали IXb, сцепление между элементом 17 сцепления шпинделя и элементом 27 сцепления намоточной машины также происходит с геометрическим замыканием: здесь согласованный с приводной цапфой 52 элемент 27 сцепления намоточной машины выполнен с выступами, ребрами или клиновидным зубчатым венцом 61. В соответствии с этим, в согласованной концевой зоне шпинделя 15 в зоне выемки или внутренней поверхности с выемками, образованы канавки или клиновидный зубчатый венец 62. При введении приводной цапфы 52, выступы, углубления, ребра, канавки или клиновидные зубчатые венцы вступают во взаимодействие для образования приводного соединения без возможности проворачивания. В этом случае также могут быть предусмотрены направляющие скосы.
В отклонение от фиг.8 и 9 возможно, что тормозное приспособление 41 основывается на фрикционном замыкании, в то время как сцепление между элементом 17 сцепления шпинделя и элементом 27 сцепления намоточной машины основывается на геометрическом замыкании (или наоборот).
На фиг.10 показано хранение множества контейнеров 1 для обращения с бобиной в приспособлении 64 для хранения. При этом множество контейнеров 1 для обращения с бобиной штабелированы друг на друге в штабелях 65, при этом несколько таких штабелей 65 расположены непосредственно рядом друг с другом, так что контейнеры 1 для обращения с бобиной расположены также в нескольких расположенных друг над другом рядах 66. При этом соседние контейнеры 1 могут быть соединены друг с другом, для чего, например, выступы 37 на нижней стороне одного контейнера 1 могут входить в выемки 20 на верхней стороне расположенного под ним контейнера 1 для обращения с бобиной.
В показанном на фиг.11 и 12 примере выполнения в зоне приспособления 64 для хранения предусмотрено приспособление для обращения или поворотное приспособление 67. Поворотное приспособление 67 имеет приводную цапфу 68. Приводная цапфа 68 снабжена элементом 69 сцепления поворотного приспособления, который предпочтительно выполнен в соответствии с элементом 27 сцепления намоточной машины. С помощью подходящих исполнительных механизмов поворотное приспособление 67 может быть расположено в зоне каждого контейнера 1 для обращения с бобиной приспособления 64 для хранения. Затем приводная цапфа 68 может быть ориентирована коаксиально продольной и ротационной оси 53 шпинделя 15 контейнера для обращения с бобиной. Затем приводная цапфа 68 вводится в контейнер 1 для обращения с бобиной так, что элемент 69 сцепления поворотного приспособления сцепляется (с фрикционным замыканием или с геометрическим замыканием) с элементом 17 сцепления шпинделя для привода без возможности проворачивания. За счет одновременного выключения тормозного приспособления 41 этого контейнера 1 можно затем с помощью привода поворотного приспособления 67 с заданным углом поворота приводной цапфы 68 осуществлять поворот бобины 2 в контейнере 1 для обращения с бобиной, с целью предотвращения отрицательного воздействия на намотку вследствие постоянно действующих сил тяжести. Таким образом, осуществляется последовательно поворот всех бобин 2 в контейнерах 1 для обращения с бобиной. В случае, когда в приспособлении 64 для хранения расположены контейнеры 1 для обращения с бобиной различного типа, поворотное приспособление 67 может быть снабжено также различными приводными цапфами 68 и/или элементами 69 сцепления поворотного приспособления, которые затем избирательно используются.
Предпочтительно, использование выполненных в соответствии с изобретением контейнера 1 для обращения с бобиной, конструктивной группы 21 намоточных машин и способа может выполняться в связи с изготовлением углеродного волокна, для чего может использоваться также вискоза. Для этого сначала изготавливается волоконный, содержащий углерод исходный материал, который может быть, в частности полиакрилонитрилом (PAN), или так называемым предшественником. Этот волоконный содержащий углерод исходный материал наматывается на бобину, хранится в виде бобины, а затем снова сматывается для дальнейшей обработки. При этом дальнейшая обработка состоит в пиролизе (окислении и карбонизации), во время которого волоконный содержащий углерод исходный материал преобразуется в расположенный графитным образом углерод. Предпочтительно, пряжа является комплексной нитью, которая может быть составлена из более чем 12000 отдельных элементарных нитей (обозначается как 12К). Возможно, что в поперечном сечении имеется между 12000 и 300000 отдельных элементарных нитей. Если применяется, например, катушка весом 500 кг с волоконной лентой PAN с 12К отдельными элементарными нитями, то может получаться длина пряжи 305000 м, в то время как эта длина для бобины массой 1000 кг составляет 610000 м. Получающееся из этого отношение веса к длине составляет (1640 г)/(1000 м) или 14760 ден [г/9000 м]. Предпочтительно, пряжа выполнена мягкой на изгиб. Бобина 2 предпочтительно снабжена перекрестной намоткой. Скорость подачи пряжи составляет предпочтительно более 50 м/мин. Например, диаметр втулки или наружный диаметр шпинделя 15 может составлять по меньшей мере 150 мм. Из этого получается для начала процесса намотки скорость вращения примерно 106 об/мин. Максимальный диаметр намотки 16 может составлять 1200 мм или даже больше. Из этого получается в конце процесса намотки скорость вращения 13,3 об/мин. Возможны также отклонения относительно указанных выше значений в пределах +/-20%, +/-10% или +/-5%.
В отклонение от указанного варианта выполнения с выполнением намоточной машины 22 с раскладочным механизмом 28 при неподвижном во время наматывания и сматывания контейнером 1 для обращения с бобиной возможно также, что контейнер 1 для обращения с бобиной движется, в то время как подача пряжи осуществляется стационарно без использования раскладочного механизма 28.
В показанном примере выполнения шпиндель 15 опирается в обеих концевых зонах в опорах 13, 14 на торцевых частях 3, 4. Вполне возможно, что опора происходит со свободным выступанием из торцевой части. При этом возможно, что для предотвращения консольной нагрузки такой односторонней опоры на торцевой части 3, 4, торцевая часть имеет неподвижную цапфу, которая проходит внутрь выполненного в виде полого вала шпинделя 15. Между шпинделем 15 и концевой зоной этой цапфы может действовать по меньшей мере одна опора. При этом предпочтительно, когда по меньшей мере одна опора находится в этом случае в осевой зоне центра тяжести бобины 2. При этом предпочтительно указанная цапфа расположена на противоположной приводу торцевой части 3, в то время как шпиндель 15 с элементом 17 сцепления шпинделя выходит из другой торцевой части 4.
Возможно также, что в принципе шпиндель 15 или согласованная втулка лежит своим собственным весом на ведущей боковой поверхности, за счет чего в принципе исключается поворот вследствие собственного веса, и тем самым образует тормозное приспособление. При соединении контейнера 1 для обращения с бобиной с намоточной машиной может затем происходить нагрузка давлением воздушных слоев в зоне ведущей боковой поверхности, за счет чего затем освобождается степень свободы вращения шпинделя 15 или согласованной втулки.
Также приспособление для обращения с контейнером 1 возможно выполнено с отклонением от уровня техники: в то время как для обычных бобин 2 приспособление для обращения должно иметь шпиндель или неподвижную цапфу, на которые должна надвигаться бобина 2 со шпинделя намоточной машины, для обращения с контейнером 1, согласно изобретению, приспособление для обращения не снабжено шпинделем. Вместо этого такое приспособление для обращения находится в соединении исключительно с корпусом или рамой 6 контейнера 1, тормозным приспособлением 41, возможными удерживающими зонами, опорной зоной 19, выступами 37 или выемками и/или зонами 34, 35 обращения. Возможно также, что такое приспособление для обращения имеет элемент сцепления, который может входить в соединение с элементом 17 сцепления шпинделя контейнера 1.
Если опора шпинделя 15 происходит лишь на одну торцевую часть 3, 4, то другая торцевая часть 4 может отсутствовать, за счет чего возможно также извлечение бобины 2 из контейнера 1. Возможно также, что контейнер 1 для обращения с бобиной сам имеет привод для шпинделя 15 или раскладочный механизм, который затем при соединении с намоточной машиной 22 управляется ею.
Отверстие 18 можно также использовать для обеспечения возможно более близкого прохождения направляющего элемента раскладочного механизма к бобине 2, так что получается возможно более короткий шлейф пряжи от направляющего элемента раскладочного механизма 28 к месту укладки на бобине 2, что положительно сказывается на качестве катушки. Возможно также, что укладываемая пряжа фиксируется на бобине 2 и способствует упрочнению бобины 2. После окончания процесса намотки раскладочный механизм 28 снова удаляется из отверстия 18 в радиальном направлении, с целью обеспечения возможности демонтажа контейнера 1 с намоточной машины 22.
Сматывание бобины 2 может осуществляться аналогично наматыванию на служащей для сматывания намоточной машине 22, которая выполнена, в частности, без раскладочного механизма, при этом возможно, что бобина 2 при сматывании приводится во вращение или же тормозится. При этом передача приводного или тормозящего вращательного момента может осуществляться через элемент 17 сцепления шпинделя контейнера 1 для обращения с бобиной. Предпочтительно, бобина 2 образована без барабана, в частности, барабана с ограничивающими торцевые стороны намотки 16 дисками барабана.
Изобретение используется для автоматизированного наматывания и/или сматывания технической пряжи. При этом используется, в частности, регулируемый привод. Особые меры могут предприниматься в контейнере 1 и/или намоточной машине 22 для улавливания пряжи вначале процесса намотки. Так, например, контейнер 1 может быть снабжен улавливающим крюком, зажимным приспособлением или т.п., с помощью которого может осуществляться улавливание и фиксация подаваемой пряжи, выполнение так называемой фиксирующей намотки или т.п. При этом может происходить автоматическая подача пряжи. Возможно также, что пряжа вначале процесса намотки подается вручную.
В контейнере 1 для обращения с бобиной могут иметься любые другие, не изображенные здесь компоненты. Лишь в качестве примера можно назвать, что контейнер 1 для обращения с бобиной снабжен приемным телом для документации, например, относительно пряжи, обработки и процесса изготовления пряжи, даты изготовления, пути транспортировки, таможенной информации или использования пряжи и т.п. Возможно также, что соответствующая информация записывается на носитель данных контейнера для обращения с бобиной, которую можно записывать и/или считывать по кабелю или без кабеля. Возможно также, что контейнер для обращения с бобиной снабжен электронным управляющим блоком, который работает автономно или в соединении контейнера 1 для обращения с бобиной с намоточной машиной 22, содержащей электронный управляющий блок намоточной машины 22. Например, управление исполнительным механизмом для тормозного приспособления 41 осуществляется с помощью такого управляющего блока контейнера 1 для обращения с бобиной. Возможно, что контейнер 1 для обращения с бобиной имеет также батарею или аккумулятор. Любые другие составляющие части могут быть также предусмотрены в или на контейнере 1 для обращения с бобиной, в частности, в зоне корпуса или рамы 6.
Перечень позиций
1 Контейнер для обращения с бобиной
2 Бобина
3 Торцевая часть (противоположная приводу сторона)
4 Торцевая часть (обращенная к приводу сторона)
5 Боковая часть
6 Корпус, рама
9 Боковая распорка
8 Горизонтальная распорка (внизу)
9 Горизонтальная распорка (вверху)
10 Соединительная распорка
11 Соединительная распорка
12 Опорная зона
13 Опора (на обращенной к приводу стороне)
14 Опора (на противоположной приводу стороне)
15 Шпиндель
16 Намотка
17 Элемент сцепления шпинделя
18 Отверстие
19 Опорная зона
20 Выемка
21 Конструктивная группа намоточных машин
22 Намоточная машина
23 Ролик, качающийся рычаг
24 Ролик, качающийся рычаг
25 Ролик, качающийся рычаг
26 Опорная зона
27 Элемент сцепления намоточной машины
28 Раскладочный механизм
29 Пластина
30 Пластина
31 Вырез
32 Выемка
33 Выемка
34 Зона обращения
35 Зона обращения
36 Распорка жесткости
37 Выступ
38 Опорное кольцо
39 Опорное кольцо
40 Внутренняя поверхность
41 Тормозное приспособление
42 Эластичное фрикционное тело
43 Полая цилиндрическая внутренняя поверхность
44 Исполнительный элемент
45 Полый вал
46 Направляющее кольцо
47 Направляющее кольцо
48 Опора
49 Контактная и опорная шайба
50 Тормозная пружина
51 Направляющее приспособление
52 Приводная цапфа
53 Продольная и вращательная ось шпинделя
54 Направляющий блок намоточной машины
55 Направляющая планка
56 Направляющий блок контейнера для обращения с бобиной
57 Приспособление для приведения в действие тормоза
58 Фрикционный элемент
59 Блокировочное тело
60 Блокировочное тело
61 Клиновидный зубчатый венец
62 Клиновидный зубчатый венец
63 Салазки
64 Приспособление для хранения
65 Штабель
66 Ряд
67 Приспособление для обращения, поворотное приспособление
68 Приводная цапфа
69 Элемент сцепления поворотного приспособления