[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln eines Fadens zu einer Spule mit konstanter Aufwickelgeschwindigkeit gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 3 425 064 A1 bekannt.
[0003] Um einen Faden mit konstanter Aufwickelgeschwindigkeit zu einer Spule aufzuwickeln, ist es erforderlich, die Spule mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben. Hierzu ist die Spule auf einer Spulspindel gehalten, deren Antriebsdrehzahl entsprechend dem wachsenden Spulendurchmesser derart geregelt wird, dass eine im Wesentlichen konstante Umfangsgeschwindigkeit zur Aufnahme des Fadens vorherrscht. Die Antriebsdrehzahl der Spulspindel wird dabei durch eine Regeleinrichtung auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt.
Um die Umfangsgeschwindigkeit der Spule zu erfassen, wird vorzugsweise eine frei drehbare Tastwalze am Umfang der Spule angelegt. Der Tastwalze ist ein Drehzahlsensor zugeordnet, welcher der Regeleinrichtung die Drehzahl der Tastwalze signalisiert. Somit lassen sich Abweichungen von einem Sollwert innerhalb der Regeleinrichtung ermitteln und eine Verstellung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel vornehmen.
[0004] Um eine möglichst hohe Regelgenauigkeit zu erreichen, wird bei dem bekannten Verfahren ein Steuersignal mittels einer Multiplizierschaltung aus einem Soll/Ist-Vergleich durch Verknüpfung mit der Antriebsdrehzahl der Spulspindel erzeugt. Dadurch wird ein von der Antriebsdrehzahl abhängiges Steuersignal erzeugt.
Eine weitere Verbesserung der Regelgenauigkeit wird dabei durch Zuaddieren eines Korrektursignals erreicht, das aus der Differenz zwischen der Tastwalzendrehzahl und der Wickelgeschwindigkeit oder der Spulspindeldrehzahl und der Wickelgeschwindigkeit ermittelt wird. Diese Massnahmen sind jedoch nur bedingt geeignet, um einen Fadenspannungsanstieg insbesondere zu Beginn der Aufwicklung zu erhalten.
Um derartige Fadenspannungsschwankungen abzugleichen, ist bei dem bekannten Verfahren eine Fadenspannungsmessung mit anschliessendem Ist/Soll-Vergleich unumgänglich.
[0005] Es ist somit Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemässe Verfahren zum Aufwickeln eines Fadens zu einer Spule mit konstanter Aufwickelgeschwindigkeit mit einer Regelung auszuführen, bei welcher selbst bei hohen Antriebsdrehzahlen der Spulspindel keine wesentlichen Fadenspannungserhöhungen eintreten.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 definiert.
[0008] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,
dass bei der Regelung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel zwischen der Erfassung eines Istwertes und der Einstellung eines Sollwertes eine bestimmte endliche Verzögerungszeit liegt. Die Verzögerungszeit ist im Wesentlichen durch die Komponenten der Regeleinrichtung, wie beispielsweise durch Filterzeiten oder durch Integralglieder verursacht, bedingt. Derartige Verzögerungszeiten führen dazu, dass in Abhängigkeit von dem momentanen Spuldurchmesserzuwachs der Spule eine tatsächliche Ist-Umfangsgeschwindigkeit eingestellt ist, die oberhalb einer gewünschten Soll-Umfangsgeschwindigkeit liegt. Hier setzt die Erfindung ein, indem das Korrektursignal aus einer durch die Verzögerungszeit der Regeleinrichtung bedingte Abweichung zwischen einer momentanen Ist-Umfangsgeschwindigkeit und einer vorgegebenen Soll-Umfangsgeschwindigkeit der Spule ermittelt wird.
Dadurch lässt sich vorteilhaft jede Verzögerungszeit der Regeleinrichtung kompensieren. Die Antriebsdrehzahl der Spulspindel wird auf einen korrigierten Sollwert eingestellt, so dass eine im Wesentlichen dem Verlauf der vorgegebenen Sollgeschwindigkeit entsprechende Ist-Umfangsgeschwindigkeit an der Spule vorherrscht. Es wird somit eine sehr hohe Regelgenauigkeit erreicht, bei welcher keine durch Drehzahlschwankungen verursachte Fadenspannungsänderungen eintreten.
[0009] Da mit wachsendem Spulendurchmesser der Durchmesserzuwachs der Spule pro Zeiteinheit abnimmt, wird durch die Verzögerungszeit der Regeleinrichtung eine sich ständig ändernde Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit bewirkt.
Zum Ende einer Spulreise bei sehr grossem Spulendurchmesser wird die Regelabweichung durch die Verzögerungszeit der Regeleinrichtung kaum oder gar nicht mehr beeinflusst. Die besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 2 bietet daher die Möglichkeit, eine von dem Spulendurchmesser abhängige Korrektur der Regelung durchzuführen. Hierzu wird zu jedem Spulendurchmesser der Spule beispielsweise in 1-mm-Stufen die Abweichungen zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit bestimmt und daraus jeweils die zugehörigen Korrektursignale erzeugt.
Damit wird zu jedem Spulendurchmesser eine vollständige Kompensation der Verzögerungszeit und deren Auswirkung auf die Regelgenauigkeit erreicht.
[0010] Hierbei ist von Vorteil, wenn die Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit bei nicht korrigierter Regelung einmal zu Beginn des Prozesses ermittelt wird. Diese ermittelten Abweichungen werden sodann in einem Steuerglied zur Erzeugung der Korrektursignale hinterlegt und gespeichert. Somit wird für Folgeprozesse keine weitere Ermittlung der Abweichungen erforderlich.
Solange die Verzögerungszeiten der Regeleinrichtung konstant sind, ist keine neue Ermittlung erforderlich.
[0011] Die Ermittlung der Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit bei nicht korrigierter Regelung lässt sich dabei grundsätzlich durch Berechnung gemäss der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 oder durch Messung gemäss der Verfahrensvariante nach Anspruch 5 ermitteln. Bei der Berechnung der Abweichung wird zuvor die Verzögerungszeit der Regeleinrichtung bestimmt und beispielsweise dem Steuerglied aufgegeben. Innerhalb des Steuerglieds wird aus der Verzögerungszeit und dem momentanen Suplendurchmesserzuwachs die jeweilige Abweichung berechnet.
Der Spulendurchmesserzuwachs lässt sich beispielsweise aus der Ermittlung des Spulendurchmessers ermitteln oder durch Vorgaben der Spulenparameter wie Materialdichte, Titer und Wickelzeit berechnen.
[0012] Um auf einfachem aber sicherem Wege die Abweichung zwischen der momentanen Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit zu bestimmen, wird vorteilhaft zu Prozessbeginn eine Spule bei nicht korrigierter Regelung gewickelt.
Während der Wicklung wird die Ist-Umfangsgeschwindigkeit der Spule gemessen und mit der Soll-Umfangsgeschwindigkeit verglichen, um somit die tatsächlichen Abweichungen bezogen auf den jeweiligen Spulendurchmesser zu erhalten.
[0013] Die Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit wird vorzugsweise in Tabellenform in dem Steuerglied hinterlegt, um so zu jedem Spulendurchmesser ein entsprechendes Korrektursignal erzeugen zu können. Das Korrektursignal lässt sich einerseits über die Regeleinrichtung oder andererseits unmittelbar an der Antriebseinheit zur direkten Änderung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel dem Regelkreis zuführen.
[0014] Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensvariante ist das Steuerglied zur Erzeugung des Korrektursignales schaltbar mit der Regeleinrichtung oder Antriebseinheit verbunden.
Somit kann beispielsweise zum Ende der Spulreise, wo keine wesentliche durch die Verzögerungszeit bedingte Regelabweichung auftritt, ohne Korrektur geregelt werden.
[0015] Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachfolgend anhand eines Vorrichtungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
[0016] Es stellen dar:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Aufwickelvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens
<tb>Fig. 2<sep>ein Diagramm mit dem Verlauf der Umfangsgeschwindigkeit der Spule in Abhängigkeit von dem Spulendurchmesser
<tb>Fig. 3<sep>schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Regelkreises zur Regelung der Antriebsdrehzahl einer Spulspindel
<tb>Fig. 4<sep>schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Regelkreises zur Regelung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel
[0017] In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens zu einer Spule schematisch dargestellt. Hierbei ist eine Spule 2, die auf einer Spulhülse 3 gewickelt wird, auf einer Spulspindel 4 gehalten. Die Spulspindel 4 ist auskragend an einem Spindelträger 5 drehbar gelagert und mit einer Antriebseinheit 6 verbunden, die die Spulspindel 4 mit einer bestimmten Antriebsdrehzahl antreibt. Am Umfang der Spule 2 liegt eine Tastwalze 1, die drehbar in einem Walzenträger 7 gelagert ist. In Fadenlaufrichtung ist der Tastwalze 1 eine Changiereinrichtung (hier nicht dargestellt) mit einem oszillierend angetriebenen Changierfadenführer 14 angeordnet.
Der Changierfadenführer 14 führt einen Faden 13 quer zur Spule 2, so dass auf der Spule 2 eine Kreuzwicklung entsteht.
[0018] Der Tastwalze 1 ist ein Drehzahlsensor 8 zugeordnet, der über eine Signalleitung mit einer Regeleinrichtung 9 verbunden ist. Die Regeleinrichtung 9 ist mit der Antriebseinheit 6 gekoppelt. Die Antriebseinheit 6 ist über einen Schalter 12 mit einem Steuerglied 11 verbunden.
Das Steuerglied 11 ist über Signalleitung mit dem Drehzahlsensor 8 der Tastwalze 1 sowie einem weiteren Drehzahlsensor 10 der Spulspindel 4 gekoppelt.
[0019] Um die Antriebsdrehzahl der Spulspindel während des Aufwickelns des Fadens 13 zu der Spule 2 derart zu regeln, dass eine Umfangsgeschwindigkeit U der Spule 2 konstant bleibt, wird die Umfangsgeschwindigkeit der Spule U indirekt über die Drehzahl der Tastwalze nt kontinuierlich durch den Drehzahlsensor 8 gemessen und der Regeleinrichtung 9 zugeführt. Innerhalb der Regeleinrichtung 9 wird der Messwert der Tastwalzendrehzahl nt mit einem Sollwert, welcher einer vorgegebenen Soll-Umfangsgeschwindigkeit USoll entspricht, verglichen. Bei Abweichung wird ein Differenzsignal erzeugt und der Antriebseinheit 6 zur Anpassung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel aufgegeben.
Somit wird die Spule 2 mit ständig angepasster Antriebsdrehzahl der Spulspindel 4 angetrieben, so dass am Umfang der Spule 2 sich eine im Wesentlichen konstante Umfangsgeschwindigkeit einstellt. Innerhalb des Regelkreises bewirken jedoch Verzögerungszeiten der Regeleinrichtung 9 eine Abweichung zwischen der vorgegebenen Soll-Umfangsgeschwindigkeit USoll und der tatsächlichen Ist-Umfangsgeschwindigkeit UIst der Spule 2. Um diese Abweichung zu kompensieren wird über das Steuerglied 11 der Antriebseinheit 6 ein Korrektursignal delta U aufgegeben.
Es findet somit eine überlagerte Verstellung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel 4 statt, um die durch die Verzögerungszeit bewirkte Regelabweichung zu kompensieren.
[0020] Zur Ermittlung der Abweichung zwischen der momentanen Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der vorgegebenen Soll-Umfangsgeschwindigkeit bei nicht korrigierter Regelung wird beispielsweise bei einer ersten Spulreise die Verbindung zwischen dem Steuerglied 11 und der Antriebseinheit 6 durch den Schalter 12 unterbrochen. Innerhalb des Steuerglieds 11 wird während des Aufwickelns des Fadens 13 zu der Spule 2 aus den Drehzahlsignalen der Drehzahlsensoren 8 und 10 die jeweilige Ist-Umfangsgeschwindigkeit UIst zu jedem Spulendurchmesser D berechnet.
Dem Steuerglied 11 wird die Soll-Umfangsgeschwindigkeit vorgegeben, so dass durch einfachen Vergleich die Abweichung der Umfangsgeschwindigkeiten zu jedem Spulendurchmesser D ermittelt werden kann und beispielsweise als Tabellenfunktion gespeichert werden. Zu Beginn einer erheuten Spulreise wird die Verbindung zwischen dem Steuerglied 11 und der Antriebseinheit 6 wiederhergestellt. Die erneute Spulreise erfolgt nun mit korrigierter Regelung. Dabei wird zu jedem Spulendurchmesser D durch das Steuerglied 11 ein Korrektursignal erzeugt und der Antriebseinheit 6 zur überlagerten Regelung aufgegeben.
[0021] In Fig. 2 ist in einem Diagramm der Verlauf der Umfangsgeschwindigkeit U in Abhängigkeit von dem Spulendurchmesser D aufgetragen. Der Spulendurchmesser D ist an der Ordinate und die Umfangsgeschwindigkeit U an der Abszisse eingetragen.
Um den Faden mit konstanter Fadenspannung aufzuwickeln, wird eine konstante Soll-Umfangsgeschwindigkeit vorgegeben. Der Verlauf der Soll-Umfangsgeschwindigkeit ist somit durch eine Parallele zur Abszisse dargestellt. Für den Fall, dass eine nicht korrigierte Regelung ausgeführt wird, tritt das Problem ein, dass während der Verzögerungszeit der Regeleinrichtung bereits ein Durchmesserzuwachs stattfindet und sich somit eine tatsächlich höhere Umfangsgeschwindigkeit einstellt. Insbesondere zu Beginn der Spulreise bei kleinen Spulendurchmessern mit hohem Durchmesserzuwachs tritt eine merkliche Abweichung zwischen der tatsächlichen Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit ein. Der Verlauf der Ist-Umfangsgeschwindigkeit UIst ist gestrichelt dargestellt.
Die daraus resultierende Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit wird mit zunehmendem Spulendurchmesser kleiner. Daraus folgt, dass der Einfluss der Verzögerungszeit auf die Regelabweichung sich mit zunehmendem Spulendurchmesser verringert. Somit könnte beispielsweise während der Spulreise die Spule bei grossen Spulendurchmessern mit nicht korrigierter Regelung gewickelt werden.
[0022] Bei korrigierter Regelung wird eine Ist-Umfangsgeschwindigkeit erreicht, die in etwa den Verlauf der Soll-Umfangsgeschwindigkeit einnimmt.
[0023] In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Regelkreises zur Regelung der Antriebsdrehzahl der Spulspindel dargestellt, wie er beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel der Aufwickelvorrichtung nach Fig. 1 einsetzbar wäre.
Hierbei ist die Einheit bestehend aus der Tastwalze 1 und dem Drehzahlsensor 8 symbolisch dargestellt und mit den Grossbuchstaben T gekennzeichnet. Ebenso ist die Einheit bestehend aus der Spulspindel 4 der Antriebseinheit 6 und dem Drehzahlsensor 10 symbolisch dargestellt und durch den Grossbuchstaben S gekennzeichnet.
[0024] Innerhalb des Regelkreises wird die Ist-Umfangsgeschwindigkeit UIst indirekt erfasst und über das Übertragungsglied 15 beispielsweise einem Filter und dem Regelglied 16 beispielsweise einem PI-Glied zur Summierstelle 19 übertragen.
Über weitere Zweige wird der Summierstelle 19 ein Korrektursignal delta U und die Soll-Umfangsgeschwindigkeit USoll zugeführt, um anschliessend eine korrigierte Soll-Umfangsgeschwindigkeit USoll über dem Streckenglied 17 der Spulspindeleinheit s zuzuführen.
[0025] Das Korrektursignal delta U wird in dem Steuerglied 11 in Abhängigkeit von dem Spulendurchmesser D erzeugt. Hierzu wird über das Rechenglied 18 dem Steuerglied 11 der momentane Spulendurchmesser D aufgegeben. Die Abweichungen zur Bestimmung der Korrektursignale sind in dem Steuerglied 11 gespeichert. Zur Ermittlung der Abweichungen werden diese bei nicht korrigierter Regelung in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser berechnet. Hierzu wird dem Steuerglied 11 die Verzögerungszeit T der Regeleinrichtung aufgegeben.
Aus der Verzögerungszeit T und den über das Rechenglied 18 bestimmten momentanen Durchmesserzuwachs lässt sich die tatsächliche Ist-Umfangsgeschwindigkeit bzw. die Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit berechnen. Die Werte werden in Tabellenform innerhalb des Steuerglieds 5 in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser hinterlegt. Somit lässt sich zu jedem Spulendurchmesser ein Korrektursignal erzeugen, das der Regeleinrichtung aufgegeben wird, um somit eine ständig an die Soll-Umfangsgeschwindigkeit der Spule angepasste Antriebsdrehzahl der Spulspindel zu erhalten.
[0026] In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Regelkreises dargestellt, der im Wesentlichen identisch zu dem vorgehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist.
Insoweit werden nur die Unterschiede nachfolgend beschrieben.
[0027] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Regelkreis ist dem Steuerglied 11 die durch die Verzögerungszeit der Regeleinrichtung bedingte Abweichung zwischen der Ist-Umfangsgeschwindigkeit und der Soll-Umfangsgeschwindigkeit bereits hinterlegt. Die Abweichung könnte hierzu beispielsweise zuvor durch separate Messungen ermittelt werden. Aus den gespeicherten Werten innerhalb des Steuergliedes 11 werden zu jedem Spulendurchmesser D die entsprechenden Korrektursignale erzeugt und dem Regelkreis zugeführt.
[0028] Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich besonders dadurch aus, dass beim Aufwickeln des Fadens eine gleichmässige Fadenspannung während der Spullaufzeit wirksam ist.
Das führt zu verbesserten Garnqualitäten beim aufgewickelten Faden.
Bezugszeichenliste
[0029]
1 : Tastwalze
2 : Spule
3 : Spulhülse
4 : Spulspindel
5 : Spindelträger
6 : Antriebseinheit
7 : Walzenträger
8 : Drehzahlsensor
9 : Regeleinrichtung
10 : Drehzahlsensor
11 : Steuerglied
12 : Schalter
13 : Faden
14 : Changierfadenführer
15 : Übertragungsglied
16 : Regelglied
17 : Streckenglied
18 : Rechenglied
19 : Summierstelle
The invention relates to a method for winding a thread to a coil with a constant winding speed according to the preamble of claim 1.
Such a method is known from DE 3 425 064 A1.
To wind a yarn at a constant take-up speed to form a bobbin, it is necessary to drive the bobbin at a constant peripheral speed. For this purpose, the coil is held on a winding spindle whose drive speed is controlled in accordance with the growing bobbin diameter such that a substantially constant peripheral speed for receiving the thread prevails. The drive speed of the winding spindle is regulated by a control device to a predetermined desired value.
In order to detect the peripheral speed of the spool, a freely rotatable feeler roll is preferably applied to the circumference of the spool. The sensing roller is associated with a speed sensor, which signals the control device, the speed of the feeler roller. Thus, deviations from a desired value can be determined within the control device and make an adjustment of the drive speed of the winding spindle.
In order to achieve the highest possible control accuracy, a control signal is generated by means of a multiplier circuit from a target / actual comparison by linking with the drive speed of the winding spindle in the known method. As a result, a dependent of the drive speed control signal is generated.
A further improvement of the control accuracy is achieved by adding a correction signal, which is determined from the difference between the Tastwalzendrehzahl and the winding speed or the Spulspindeldrehzahl and the winding speed. However, these measures are only conditionally suitable to obtain a thread tension increase, especially at the beginning of the winding.
In order to compensate for such thread tension fluctuations, a thread tension measurement with subsequent actual / nominal comparison is unavoidable in the known method.
It is therefore an object of the invention to carry out the generic method for winding a thread to a coil with a constant winding speed with a control in which occur even at high input speeds of the winding spindle no significant thread tension increases.
This object is achieved by a method with the features of claim 1.
Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims 2 to 7.
The invention is based on the knowledge
that in the regulation of the drive speed of the winding spindle between the detection of an actual value and the setting of a desired value is a certain finite delay time. The delay time is essentially due to the components of the control device, such as caused by filter times or by integral elements. Such delay times result in an actual actual peripheral speed being set, which is above a desired nominal peripheral speed, as a function of the instantaneous spool diameter increase of the spool. This is where the invention starts by determining the correction signal from a deviation between a current actual circumferential speed and a predetermined desired peripheral speed of the coil, which is caused by the delay time of the control device.
As a result, each delay time of the control device can advantageously be compensated. The drive speed of the winding spindle is set to a corrected setpoint value, so that a prevailing substantially the course of the predetermined setpoint speed actual peripheral speed prevails on the coil. Thus, a very high control accuracy is achieved, in which no thread tension changes caused by speed fluctuations occur.
As the diameter increase of the coil per unit time decreases with increasing coil diameter, a constantly changing deviation between the actual circumferential speed and the target peripheral speed is caused by the delay time of the control device.
At the end of a winding cycle with a very large bobbin diameter, the control deviation is hardly or not at all influenced by the delay time of the control device. The particularly advantageous development of the invention according to claim 2 therefore offers the possibility to perform a dependent of the coil diameter correction of the control. For this purpose, for each bobbin diameter of the bobbin, for example in 1-mm increments, the deviations between the actual circumferential speed and the desired circumferential speed are determined, and from this the respective correction signals are generated.
Thus, a complete compensation of the delay time and its effect on the control accuracy is achieved for each coil diameter.
It is advantageous if the deviation between the actual peripheral speed and the target circumferential speed is determined once the process is not corrected at the beginning of the process. These determined deviations are then stored in a control element for generating the correction signals and stored. Thus, no further determination of the deviations is required for follow-up processes.
As long as the delay times of the control device are constant, no new determination is required.
The determination of the deviation between the actual peripheral speed and the target peripheral speed at non-corrected control can be basically determined by calculation according to the advantageous development according to claim 4 or by measurement according to the method variant according to claim 5. In the calculation of the deviation, the delay time of the control device is determined in advance and abandoned, for example, the control element. Within the control element, the respective deviation is calculated from the delay time and the instantaneous diameter increase.
The coil diameter increase can be determined, for example, from the determination of the coil diameter or calculated by specifying the coil parameters such as material density, titer and winding time.
In order to determine the deviation between the instantaneous actual peripheral speed and the target circumferential speed in a simple but reliable way, a coil is advantageously wound at the beginning of the process when the control is not corrected.
During the winding, the actual peripheral speed of the spool is measured and compared with the target peripheral speed, so as to obtain the actual deviations with respect to the respective spool diameter.
The deviation between the actual peripheral speed and the target peripheral speed is preferably stored in tabular form in the control member so as to be able to produce a corresponding correction signal for each coil diameter. The correction signal can be fed to the control circuit on the one hand via the control device or on the other hand directly to the drive unit for direct change of the drive speed of the winding spindle.
In a particularly advantageous variant of the method, the control member for generating the correction signal is switchably connected to the control device or drive unit.
Thus, for example, at the end of the winding cycle, where no significant caused by the delay time control deviation occurs, be corrected without correction.
The inventive method will be explained in more detail using a device example with reference to the accompanying figures.
[0016] FIG.
<Tb> FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a winding device for carrying out the method according to the invention
<Tb> FIG. 2 <sep> is a diagram with the course of the peripheral speed of the coil as a function of the coil diameter
<Tb> FIG. 3 schematically shows an embodiment of a control circuit for controlling the drive speed of a winding spindle
<Tb> FIG. 4 schematically shows another embodiment of a control circuit for controlling the drive speed of the winding spindle
In Fig. 1, an embodiment of a winding device for winding a yarn to a coil is shown schematically. Here, a coil 2, which is wound on a winding tube 3, held on a winding spindle 4. The winding spindle 4 is journalled rotatably mounted on a spindle carrier 5 and connected to a drive unit 6 which drives the winding spindle 4 with a certain drive speed. On the circumference of the coil 2 is a feeler roller 1, which is rotatably mounted in a roller carrier 7. In the thread running direction of the feeler roller 1 is a traversing device (not shown here) arranged with an oscillating driven traversing yarn guide 14.
The traversing yarn guide 14 guides a yarn 13 transversely to the spool 2, so that a cross winding is formed on the spool 2.
The feeler roller 1 is associated with a speed sensor 8, which is connected via a signal line with a control device 9. The control device 9 is coupled to the drive unit 6. The drive unit 6 is connected via a switch 12 to a control member 11.
The control member 11 is coupled via signal line to the rotational speed sensor 8 of the contact roller 1 and a further rotational speed sensor 10 of the winding spindle 4.
In order to control the drive speed of the winding spindle during the winding of the thread 13 to the coil 2 such that a peripheral speed U of the coil 2 remains constant, the peripheral speed of the coil U is indirectly via the rotational speed of the contact roller nt continuously through the speed sensor. 8 measured and fed to the control device 9. Within the control device 9, the measured value of the measuring roller rotational speed nt is compared with a desired value which corresponds to a predetermined desired peripheral speed USoll. In case of deviation, a difference signal is generated and the drive unit 6 abandoned to adjust the drive speed of the winding spindle.
Thus, the coil 2 is driven with constantly adapted drive speed of the winding spindle 4, so that the circumference of the coil 2 sets a substantially constant peripheral speed. Within the control loop, however, delay times of the control device 9 cause a deviation between the predetermined target peripheral speed USoll and the actual actual peripheral speed UIst of the coil 2. To compensate for this deviation, a correction signal delta U is applied via the control member 11 of the drive unit 6.
Thus, there is a superimposed adjustment of the drive speed of the winding spindle 4 in order to compensate for the control deviation caused by the delay time.
To determine the deviation between the current actual peripheral speed and the predetermined target peripheral speed at non-corrected control, the connection between the control member 11 and the drive unit 6 is interrupted by the switch 12, for example, in a first winding cycle. Within the control member 11, during the winding of the thread 13 to the spool 2 from the rotational speed signals of the rotational speed sensors 8 and 10, the respective actual circumferential speed U Ist is calculated for each spool diameter D.
The control member 11, the target peripheral speed is set so that the deviation of the peripheral speeds can be determined for each bobbin diameter D by simple comparison and stored, for example as a table function. At the beginning of an advanced winding cycle, the connection between the control member 11 and the drive unit 6 is restored. The new winding cycle now takes place with corrected control. In this case, a correction signal is generated for each coil diameter D by the control member 11 and the drive unit 6 abandoned for superimposed control.
In Fig. 2, the course of the peripheral speed U is plotted as a function of the coil diameter D in a diagram. The bobbin diameter D is plotted on the ordinate and the peripheral speed U on the abscissa.
To wind the thread with constant thread tension, a constant target peripheral speed is given. The course of the desired peripheral speed is thus represented by a parallel to the abscissa. In the event that an uncorrected control is performed, the problem arises that during the delay time of the control device already takes place an increase in diameter and thus sets an actually higher peripheral speed. In particular, at the beginning of the winding cycle with small coil diameters with a high diameter increase occurs a noticeable deviation between the actual actual peripheral speed and the target peripheral speed. The course of the actual peripheral speed UIst is shown in dashed lines.
The resulting deviation between the actual peripheral speed and the target circumferential speed becomes smaller with increasing coil diameter. It follows that the influence of the delay time on the control deviation decreases with increasing coil diameter. Thus, for example, during the winding cycle, the coil could be wound with large coil diameters with uncorrected control.
When the control is corrected, an actual circumferential speed is achieved, which occupies approximately the course of the desired peripheral speed.
In Fig. 3, an embodiment of a control loop for controlling the drive speed of the winding spindle is shown, as it would be used, for example, in the embodiment of the winding device of FIG.
Here, the unit consisting of the feeler roller 1 and the speed sensor 8 is shown symbolically and marked with the capital letter T. Likewise, the unit consisting of the winding spindle 4 of the drive unit 6 and the speed sensor 10 is shown symbolically and marked by the capital letter S.
Within the control loop, the actual peripheral speed UIst is indirectly detected and transmitted via the transmission member 15, for example, a filter and the control element 16, for example, a PI element to the summing point 19.
By means of further branches, the summing point 19 is supplied with a correction signal delta U and the nominal peripheral speed USoll, in order subsequently to supply a corrected nominal peripheral speed USoll via the link 17 to the winding spindle unit s.
The correction signal delta U is generated in the control member 11 in response to the coil diameter D. For this purpose, the control element 11 is given the current coil diameter D via the computing element 18. The deviations for determining the correction signals are stored in the control member 11. To determine the deviations, these are calculated with uncorrected control depending on the coil diameter. For this purpose, the control element 11, the delay time T of the control device is abandoned.
The actual actual peripheral speed or the deviation between the actual peripheral speed and the target circumferential speed can be calculated from the delay time T and the instantaneous diameter increase determined via the computing element 18. The values are stored in tabular form within the control element 5 as a function of the coil diameter. Thus, a correction signal can be generated for each coil diameter, which is fed to the control device, in order to obtain a drive rotational speed of the winding spindle which is constantly adapted to the nominal peripheral speed of the coil.
4, a further embodiment of a control loop is shown, which is substantially identical to the preceding embodiment of FIG. 3.
In that regard, only the differences are described below.
In the control circuit shown in Fig. 4, the control member 11, the conditional by the delay time of the control device deviation between the actual peripheral speed and the target peripheral speed is already stored. For example, the deviation could be determined beforehand by separate measurements. From the stored values within the control member 11, the corresponding correction signals are generated for each coil diameter D and fed to the control loop.
The inventive method is particularly characterized by the fact that during winding of the thread a uniform yarn tension during spooling time is effective.
This leads to improved yarn qualities in the wound thread.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0029]
1: feeler roller
2: coil
3: winding tube
4: winding spindle
5: spindle carrier
6: drive unit
7: whale carrier
8: Speed sensor
9: Control device
10: Speed sensor
11: control member
12: switch
13: thread
14: traversing yarn guide
15: transfer member
16: Control element
17: link
18: Calculator
19: summation point