DD236505A5 - Vorrichtung, insbesondere zum abwickeln von fadenfoermigem wickelgut - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung, insbesondere zum Abwickeln von fadenfoermigem Wickelgut, beispielsweise Garn, von einer Spule oder einem Wickelkoerper weist einen die Spule oder den Wickelkoerper aufnehmenden Spulentraeger und einen um die Spulen oder Wickelkoerperachse vorzugsweise drehbar gelagerten Wickelarm auf, der Fadenleitelemente fuer das von der Spule oder dem Wickelkoerper kommende und einem Verbraucher zugeleitete Wickelgut traegt. Dem Ziel, einen gleichmaessigen Wickelvorgang, insbesondere Abwickelvorgang, bei groesstmoeglicher Schonung des Wickelgutes zu erreichen, dient die Aufgabe der Erfindung, mit der Vorrichtung das Wickelgut verbrauchsgemaess in der jeweils erforderlichen Wickelgutmenge pro Zeiteinheit bei gleichmaessigen Spannungsverhaeltnissen zu liefern. Erfindungsgemaess sind der Wickelarm und/oder der drehbar gelagerte Spulentraeger mit einem drehzahlregelbaren elektrischen Antriebsmotor gekuppelt. Der Wickelarm traegt das von der Spule oder dem Wickelkoerper kommende Wickelgut abtastende Fuehlmittel, die ein die Laufgeschwindigkeit des Wickelgutes bezueglich des Wickelarmes kennzeichnendes Ausgangssignal abgeben, wobei die Drehzahl des Antriebsmotors mit dem Ausgangssignal der Fuehlmittel synchronisiert ist. Fig. 1

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere zum Abwickeln von fadenförmigem Wickelgut, beispielsweise Garn, von einer Spule oder einem Wickelkörper, mit einem die Spule oder den Wickelkörper aufnehmenden Spulenträger und einem um die Spulen- oder Wickelkorperachse vorzugsweise drehbar gelagerten Wickelarm, der Fadenleitelemente fur das von der Spule oder dem Wickelkörper kommende und einem Verbraucher zugeleitete Wickelgut aufweist

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 787 717 bekannt Der zweiarmige Wickelarm, der Fadenleitelemente in Gestalt von Fadenosen tragt, ist dabei auf einem zu der Spule koaxialen zylindrischen Zapfen frei drehbar gelagert und mit einer in Gestalt einer Schraubenfeder ausgebildeten Bremse versehen, die der Drehbewegung des Wickelarms einen bestimmten

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einstellbaren Widerstand entgegensetzt. Da weder die Spule noch der Wickelarm angetrieben sind, muß an dem Wickelgut zum Abwickeln eine bestimmte Zugkraft aufgebracht werden, die u.a. von dem von der Bremse ausgeübten Bremsdrehmoment abhängt. Bei empfindlichem oder beispielsweise bei hochelastischem Wickelgut ist es nicht mehr ohne weiteres möglich, durch eine in dem Wickelgut erzeugte Zugkraft die Relativdrehbewegung zwischen dem Wickelarm und der Spule zu erzeugen. Der Wickelvorgang wird ungleichmäßig, insbesondere dann, wenn das Wickelgut mit veränderlicher Laufgeschwindigkeit von der Spule abgezogen werden muß. Außerdem weisen die von dem abgezogenen Wickelgut in Umdrehung versetzten Teile ein gewisses, beträchtliches Trägheitsmoment auf, das dazu Anlaß gibt, daß bei Änderungen der Laufgeschwindigkeit des abgezogenen Wickelgutes Spannungsschwankungen in dem Wickelgut auftreten, die für viele Anwendungszwecke unzweckmäßig oder unzulässig sind.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Wickelvorrichtung zu schaffen, die einen gleichmäßigen Wickelvorgang, insbesondere Abwickelvorgang, bei größtmöglicher Schonung des Wickelgutes ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung, insbesondere zum Abwickeln von fadenförmigem Wickelgut, beispielsweise Garn, von einer Spule oder einem Wickelkörper mit einem die Spule oder den Wickelkörper aufnehmenden Spulenträger und einem um die Spulen- oder Wickelkörperachse vorzugsweise drehbar gelagerten Wickelarm, der Fadenleitelemente für das von der Spule oder dem Wickelkörper kommende und einem Verbraucher zugeleitete Wickelgut aufweist, zu schaffen, die es gestattet, das Wickelgut verbrauchsgemäß in der jeweils erforderlichen Wickelgutmenge pro Zetteinheit bei gleichmäßigen Spannungsverhältnissen zu liefern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelarm und/oder der drehbar gelagerte Spulenträger mit einem drehzahlregelbaren elektrischen Antriebsmotor gekuppelt ist und der Wickelarm das von der Spule oder dem Wickelkörper kommende Wickelgut abtstende Fühlmittel trägt, die ein die Laufgeschwindigkeit des Wickelgutes bezüglich des Wickelarmes kennzeichnendes Ausgangssignal abgeben und daß die Drehzahl des Antriebsmotors mit dem Ausgangssignal der Fühlmittel synchronisiert ist.

Wird bei dieser Vorrichtung, beispielsweise ausgehend vom Stillstand, mit dem Abziehen von Wickelgut begonnen, so tritt an den Fühlmitteln eine Wickelgut-Abzugsgeschwindigkeit auf, die sofort zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals der Fühlmittel führt, das seinerseits veranlaßt, daß der Antriebsmotor bzw. die Antriebsmotoren eine entsprechende Relativdrehzahl zwischen dem Wickelarm und der Spule bzw. dem Wickelkörper erzeugt bzw. erzeugen. Je größer die Abzugsgeschwindigkeit des Wickelgutes, d.h. je größer die Wickelgutabnahme bei dem Verbraucher ist, um so höher wird die Laufgeschwindigkeit des Wickelgutes. Da die diese Laufgeschwindigkeit messenden Fühlmittel mit dem Antriebsmotor elektrisch synchronisiert sind, wird stets Wickelgut in der erforderlichen Menge pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt. Das Wickelgut wird dabei von der Spule bzw. dem Wickelkörper unabhängig von der in dem Wickelgut aufrechterhaltenen Spannung positiv abgewickelt, so daß Unregelmäßigkeiten in den Spannungsverhältnissen des ablaufenden Wickelgutes verhütet sind.

Gleichzeitig wird das Wickelgut selbst geschont, da es keine lediglich zum Wickeln erforderlichen Zugbeanspruchungen aufnehmnen muß. Das Wickelgut kann mit jeder beliebigen einstellbaren Spannung abgezogen werden; auch ein Wickelgutabzug mit Spannung null ist ohne weiteres möglich.

Bei zeitlich stark veränderlicher Wickelgutabnahme können in dem Wickelgut in dem Bereich zwischen den Fühlmitteln und der Spule bzw. dem Wickelkörper kurzzeitig Längungen auftreten, die häufig von der Eigenelastizität des Wickelgutes aufgenommen' werden können. Wenn das spezielle Wickelgut dies nicht zuläßt, ist es zweckmäßig, gemäß einer erfindungsgemäßen Ausbildung auf dem Wickelgutlaufweg zwischen der Spule oder dem Wickelkörper und den Fühlmitteln eine Wickelgutreserve anzuordnen.

Dabei ist es vorteilhaft, gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung, wenn die Vorrichtung einen die Größe der Wickelgutreserve auf einem Sollwert haltenden Regler aufweist.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Anordnung außerdem derart getroffen, daß die Vorrichtung die Spannung des von der Spule oder dem Wickelkörper ablaufenden Wickelgutes beeinflussende einstellbare Spannmittel aufweist, die auf dem Wickelgutlaufweg zwischen der Spule oder dem Wickelkörper und den Fühlmitteln angeordnet sind.

Diesen Spannmitteln kann erforderlichenfalls in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung ein die Wickelgutspannung selbsttätig auf einem vorbestimmten Sollwert haltender Wickelgutspannungsregler zugeordnet sein.

Der Antriebsmotor ist in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit Vorteil ein Schrittmotor, der mit dem Ausgangssignal der Fühlmittel gespeist ist, das erforderlichenfalls in eine entsprechende Schrittimpulsfolge umgeformt und verstärkt ist. Alternativ kann insbesondere bei schwer zu handhabenden Wickelgütern, beispielsweise Kabeln oder Draht, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart ausgebildet sein, daß sie einen die Drehzahl des insbesondere als Schrittmotor ausgebildeten Antriebsmotors ständig dem als Führungsgröße wirkenden Ausgangssignal der Fühlmittel nachregelnden Servoregler aufweist.

Sehr einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Fühlmittel durch ein mit dem Wickelgut schlupflos gekuppeltes massearmes Meßrad gebildet sind, das mit einem Tachogenerator verbunden ist. Dieser Tachogenerator kann auch durch einen anderen Signalgeber, der eine Analogspannung abgibt, beispielsweise auch durch einen Wickelkodierer, ersetzt sein.

Die Spannmittel weisen zweckmäßigerweise in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein auf das Wickelgut zwischen der Spule oder dem Wickelkörper und den Fühlmitteln quer zur Wickelgutlaufrichtung einwirkendes bewegliches Spannmittel auf, das mit einer einstellbaren Kraft belastet ist. Diese Kraft kann durch ein Gewicht, durch eine Federkraft, durch eine elektromotoriscne.Kraft und/oder eine Fliehkraftkomponente gebildet sein.

Da die Fühlmittel bereits ein für die Wickelgutlaufgeschwindigkeit kennzeichnendes Ausgangssignal liefern, kann dieses Ausgangssignal gemäß einer Ausbildung der Erfindung gleich dazu verwendet werden, eine Anzeigeeinrichtung für die

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abgewickelte Wickelgutmenge pro Zeiteinheit zu speisen. Die Anzeigeeinrichtung kann gleichzeitig in einer weiteren Ausbildung der Erfindung auch eine Anzeige für die durch eine Wickelgutspannungsmeßeinrichtung gemessene Spannung des gelieferten Wickelgutes aufweisen.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausbildung weist die Vorrichtung auch eine Anschlußeinrichtung für Signalleitungen auf, über die das Ausgangssignal der Fühlmittel und/oder ein für die Spannung des abgewickelten Wickelgutes kennzeichnendes Signal abfragbar ist. Sollte beispielsweise bei einem Bruch des Wickelgutes nach dem Wiederanknüpfen ode aus anderen Gründen das Wickelgut seine Spannung verloren haben oder im Bereich des Wickelarmes durchhängen, so muß es vor Wiederingangsetzen des Abwickelvorganges zunächst gestrafft werden. Dies kann gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung in einfacher Weise dadurch geschehen, daß dem Antriebsmotor ein Drehrichungsumschalter zugeordnet ist. Durch einfache Betätigung dieses Drehrichtungsumschalters wird das Wickelgut auf die Spule bzw. den Wickelkörper aufgewickelt, bis wieder die für die Ingangsetzung des Abwickelvorganges erforderlichen Verhältnisse hergestellt sind. Die erfindungsgemäße Anordnung kann dabei auch derart getroffen sein, daß dem Antriebsmotor ein Wickelgut-Spannungswächter zugeordnet ist, der bei Unterschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes der Wickelgutspannung und unterbrochener Wickelgutabwicklung ein den Antriebsmotor umsteuerndes Signal abgibt, unter dessen Wirkung der Antriebsmotor eine Relativdrehbewegung zwischen dem Wickelarm und der Spule oder dem Wickelkörper im Sinne der Wickelgutrückspulung bis zum Erreichen des vorbestimmten Wickelgutspannungswertes erzeugt.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung besteht darin, daß der drehbar gelagerte Spulenträger mit einer ihn gegensinnig zu dem Wickelarm antreibenden Antriebsquelle gekuppelt ist, der Steuermittel zugeordnet sind, durch die das Drehzahlverhältnis zwischen dem Wickelarm und der Spule oder dem Wickelkörper auf einem vorbestimmten, gegebenenfalls veränderlichen Wert haltbar ist.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist diese Antriebsquelle auch durch einen Schrittmotor gebildet. Unter Wickelgut sind aufwickelbare Materialien aller Art zu verstehen. Dazu zählen Garne, Fäden, Faserbänder, aber auch Draht etc. Die Fühlmittel für die Wickelgutlaufgeschwindigkeit können, abgesehen von dem erwähnten Meßrad, auch anderer Art sein, wobei sie das Wickelgut auch berührungslos abtasten können.

Die Vorrichtung ist im übrigen insbesondere zum Abwickeln von Wickelgut von einer Spule oder einem Wickelkörper bestimmt. Sie kann aber genau so gut auch umgekehrt zum Aufwickeln von Wickelgut auf eine Spule oder zu einem Wickelkörper benutzt werden, wobei dann sichergestellt ist, daß das Wickelgut immer mit einer vorbestimmten Spannung aufgewickelt wird. Selbstverständlich kann während des Abwickel- oder Aufwickelvorganges zwischen der Spule bzw. dem Wickelkörper und dem Wickelarm eine in Achsrichtung erfolgende hin- und hergehende Traversierbewegung vorgesehen werden. Die dazu erforderlichen Mechanismen sind bekannt und deshalb im einzelnen nicht weiter erläutert.

Ausführungsbeispiel

An Hand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung im axialen Schnitt in Seitenansicht und in schematischer Darstellung,

Fig. 2: die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig.3: ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.4: die teilweise Darstellung des Wickelarms der Fig. 1 in Seitenansicht und in einem anderen Maßstab,

Fig. 5: eine weitere Ausführungsform der Erfindung im axialen Schnitt in Seitenansicht und in einer schematischen Darstellung,

Fig. 6: ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 5.

Die in den Fig. 1, 4 dargestellte Vorrichtung weist einen Spulenhalter 1 auf, auf dem ein Spulenträgerin Form eines konischen Aufsteckrohres 2 angeordnet ist, durch das eine koaxiale Antriebswelle 3 verläuft, die mit einem hohlen, im wesentlichen L-förmigen Wickelarm 4 (Flyer) drehfest verbunden ist. Die Antriebswelle 3 ist mit dem Lager 5 im Aufsteckrohr 2 drehbar geführt und über ein Getriebe 600 mit einem an dem Spulenhalter 1 befestigten, den Antriebsmotor darstellenden Schrittmotor 6 drehfest verbunden. Der Wickelarm 4 ist endseitig mit einem Gegengewicht 601 austariert.

Auf dem Wickelarm 4 ist endseitig ein kleines massearmes Meßrad 7 drehbar gelagert, das ein Fühlmittel für die Liefergeschwindigkeit des abgewickelten Fadens bildet und über eine Welle mit einem ebenfalls an dem Wickelarm 4 angeordneten, ein weiteres Fühlmittel bildender Tachogenerator 9 gekuppelt ist. Anstelle des Tachogenerators 9 kann auch ein Winkelkodierer oder ein anderer Signalgeber treten.

Das von einer auf das Aufsteckrohr 2 drehfest aufgesteckten Spule 10 kommende Wickelgut, hier der Faden 11, läuft zu der Umfangsfläche des Meßrades 7, das in Fadenlaufrichtung gesehen, im Abstand zu der Spule 10 steht. Um die zylindrische Umfangsfläche des Meßrades 7 ist der Faden 11 in einigen nebeneinanderliegenden Windungen herumgeschlungen, deren Zahl so bemessen ist, daß das Meßrad 7 schlupflos mit dem Faden 11 gekuppelt ist.

Der von dem Meßrad 7 ablaufende Faden 11 ist durch drei Auslaufösen 16 geführt, von denen eine ortsfest, vorzugsweise koaxial zu derAntriebswelle3 angeordnet ist. Zwischen den zwei Auslaufösen 16 wird der auslaufende Faden 11 von dem Fühlerarm 18 eines auf den Wickelarm 4 angebrachten Auslaufabstellers 13 abgetastet. Der aus der dritten Auslauföse 16 austretende Faden 11 wird einem nicht weiter dargestellten Fadenverbraucher zugeleitet.

In dem Bereich zwischen der Spule 10 und dem Meßrad 7 läuft der Faden 11 über ein Spannmittel in Form einer Fadenspannrolle 22, die an einem Hebelarm 23 sitzt, der im Lager 24 an dem Wickelarm 4 schwenkbar gelagert und mit einer Zugfeder 26 belastet ist, die einseitig am Wickelarm 4 befestigt ist. Die jeweilige Vorspannung des Spannmittels, Zugfeder 26, ist mit dem Einsteller 25 wählbar.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen, ist die Fadenspannrolle 22 im normalen Betriebszustand derart angeordnet, daß der Faden 11 auf seinem Weg von der Umfangsfläche der Spule 10 zu jener des Meßrades 7 eine Auslenkung gegenüber der geraden Verbindungslinie erfährt. Durch diese Auslenkung ist eine Fadenreserve gebildet, die, bezogen auf Fig. 4, dadurch aufgelöst werden kann, daß der Hebelarm 23 um das Lager 24 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Ein an dem Wickelarm 4 befestigter

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Leitbugel 8 gewahrleistet eine sichere Fadenführung im Bereich des Meßrades 77 und der Fadenspannrolle 22 Wie aus Fig 3 zu entnehmen, ist der mit dem Meßrad 7 gekoppelte Tachogenerator 9 über eine Leitung 30 und einen in seiner Funktion noch zu erklärenden Drehrichtungsumschalter, den Schalter 31, sowie eine Leitung 32 mit einer Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 verbunden, der von dem Tachogenerator 9 ein in Gestalt einer analogen Spannung abgegebenes Ausgangssignal zugeführt wird Dieses Ausgangssignal ist fur die Fadenlaufgeschwindigkeit kennzeichnend Zur elektrischen Verbindung zwischen dem Tachogenerator 9 und anderen auf dem Wickelarm 4 angeordneten elektrischen Einrichtungen sowie der an dem Spulenhalter 1 stationär angeordneten elektronischen Schaltung gemäß Fig 3 dienen auf der Antriebswelle 3 vorgesehene Schleifringe 12

Die Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 ist über eine Leitung 34 ein Spannungs-/ Frequenzwandler 35 nachgeschaltet, der das in der Informations-Auswertungs- und -Verteilungsschaltung 33 gegebenenfalls verstärkte analoge Ausgangssignal des Tachogenerators 9 in eine Impulsfolge umformt, deren Impulsfrequenz fur die Fadenlaufgeschwindigkeit kennzeichnend ist Dieses Impuls-Ausgangssignal 36 wird über eine Leitung 37 einer Steuerschaltung 38 zugeführt, die über eine Leitung 39 ausgangsseitig mit dem Schrittmotor 6 verbunden ist An den SpannungsVFrequenzwandler 35 ist über eine Leitung 40 eine Anzeigeeinrichtung in Gestalt eines Anzeigedisplays 41 angeschlossen, der somit das fur die Fadenlaufgeschwindigkeit kennzeichnende Impuls-Ausgangssignal 36 des Tachogenerators 9 zugeleitet wird und.dieden Wert der jeweiligen Fadenlaufgeschwindigkeit digital anzeigt Dieses Anzeigedisplay 41 kann an einer Seite des Spulenhalters 1 vorgesehen sein

Über die Leitung 40 ist außerdem eine in Gestalt einer Steckvorrichtung 42 ausgebildete Anschlußeinnchtung fur externe Signalleitungen von dem Spannungs-/Frequenzwandler 35 aus mit dem Impuls-Ausgangssignal 36 des Tachogenerators 9 gespeist, womit es möglich ist, dieses Signal auch außerhalb der Vorrichtung zu verwerten Diese Verwertung wird im einzelnen noch erläutert

Mit der Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 oder gegebenenfalls dem Spannungs-/ Frequenzwandler 35 ist über eine Leitung 43 ein Rechner 44 verbunden, der es gestattet, die über die Leitung 43zugefuhrten Informationen zu speichern und/oder zu überwachen und über Leitungen 45,46 ein fur die jeweiligen Informationen oder die Uberwachungsergebnisse kennzeichnendes Ausgangssignal auf eine zu dem Anzeigedisplay 41 fuhrende Leitung 47 aufzugeben, so daß die entsprechenden Daten auf dem Anzeigedisplay 41 angezeigt werden können Ein zwischen den Leitungen 45,46 und 47 liegender Wahlschalter 48 gestattet es, verschiedene Ausgange des Rechners 44 wahlweis anzusteuern Mit dem Lager 24 des Hebelarmes 23 ist der Schleifer 50 eines in Fig 3 schematisch angedeuteten Potentiometers 49 verbunden, das eine fur die jeweilige Winkelstellung des Hebelarmes 23, und damit fur die Lage der Fadenspannrolle 22 kennzeichnendes Signal über eine Leitung 51 abgibt, die mit einem Regler 52 verbunden ist, der einen Sollwertgeber enthalt und über eine Leitung 53 an die Steuerschaltung 38 angeschlossen ist

Zur Stromversorgung der einzelnen Schaltungstelle dient ein Netzteil 54, dessen Netzzuleitung 55 angedeutet ist und dessen zu den einzelnen Schaltungstellen fuhrenden Stromversorgungsleitungen mit 56 bis 58 bezeichnet sind Die Stromversorgung der Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 erfolgt über eine Leitung 59 und einen Drehrichtungsumschalter, den Schalter 60, welcher mechanisch mit der Fadenspannrolle 22 gekoppelt ist An den Schalter 60 sind zwei Versorgungsspannungen entgegengesetzter Polarität fuhrende Versorgungsleitungen 61, 62 angeschlossen, so daß die die Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 an der Polarität der auf der Leitung 59 anstehenden Versorgungsspannung die Stellung des Schalters 60 erkennen kann Die insoweit beschriebene Abwickelvorrichtung arbeitet wie folgt Es sei zunächst angenommen, daß die Fadennachfrage des Fadenverbrauchers null ist Die Vorrichtung nimmt es in Fig 1 dargestellte Stellung ein Der Faden 11 steht unter Spannung, die Große der Fadenspannung ist durch die Einstellung der Zugfeder 26 bestimmt Sowie der Fadenverbraucher Faden abzunehmen beginnt, wird der Faden 11 über die Auslaufosen 16 abgezogen Damit wird das Meßrad 7 im Uhrzeigersinn, bezogen auf Fig 1, in Umdrehung versetzt, wobei die von der Fadenspannrolle 22 gebildete Fadenreserve verkleinert oder teilweise aufgelost wird

Wenn sich das Meßrad 7 zu drehen beginnt, gibt der Tachogenerator 9 über die Leitung 30 ein der Fadenlaufgeschwindigkeit proportionales Ausgangssignal ab, das von der Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 dem Spannungs-Frequenzwandler 35 zugeleitet wird Dort wird aus dem analogen Ausgangssignal ein Schnttimplussignal mit entsprechender, ebenfalls der Fadenlaufgeschwindigkeit proportionaler Schrittfrequenz erzeugt Dieses Impuls-Ausgangssignal 36 wird sodann über die Steuerschaltung 38 und die Leitung 39 dem Schrittmotor 6 zugeleitet, der den Wickelarm 4 mit einer der Fadenlaufgeschwindigkeit entsprechenden Drehzahl antreibt Jeder der von der Steuerschaltung 38 zu dem Schrittmotor 6 gehenden Impulse kann entweder einem ganzen Winkelschritt oder lediglich einem Teilschritt eines Winkelschrittes des Schrittmotors 6 entsprechen

Gleichzeitig erhalt der Rechner 44 über die Leitung 43 die die Fadenlaufgeschwindigkeit betreffende Information, die in dem Rechner 44 gespeichert odpr zur Erzeugung eines Ausgangssignales verwertet wird, das über die Leitungen 45,47 und den in der Fig 3 dargestellten Stellung stehenden Wahlschalter 48 zu dem Anzeigedisplay 41 gelangt, wo es zur Anzeige kommt Unabhängig davon, wie sich die Fadenabnahme des Fadenverbrauchers, zeitlich gesehen, gestaltet, treibt somit der Schrittmotor 6 den Wickelarm 4 mit der der jeweiligen Liefermenge zugeordneten Drehzahl an, deren Große durch das Meßrad 7 bestimmt ist Das Meßrad 7 ist auf diese Weise über den Tachogenerator 9 und den Schrittmotor 6 sowie die dazwischenliegende Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33, den Spannungs-/Frequenzumwandler 35 und die Steuerschaltung 38 elektrisch starr mit dem Schrittmotor 6 synchronisiert Die Große der Fadenspannung, mit der der Faden 11 dem Verbraucher zugeliefert wird, ist durch die Einstellung der Zugfeder 26 bestimmt Wenn der Fadenverbrauch eingestellt wird, nimmt die Drehzahl des Meßrades 7 entsprechend ab, womit auch die Drehzahlen des Schrittmotors 6 und damit des Wickelarmes 4 entsprechend verringert werden, bis schließlich die Vorrichtung stillgesetzt ist Im Stillstand selbst bleibt der Faden 11 durch die federbelastete, auf den Faden 11 zwischen der Spule 10 und dem Meßrad 7 einwirkende Fadenspannrolle 22 auf dem vorbestimmten Wert gespannt Die Große der von der Fadenspannrolle 22 gebildeten Fadenreserve verändert sich bei Änderungen der Fadenabzugsgeschwindigkeit Sie kann über das Potentiometer 49 und den Regler 52 konstant gehalten werden Das Poteniometer 49 gibt über die Leitung 51 em fur die jeweilige Stellung der Fadenspannungsrolle 22 und damit fur die Große der zwischen der Spule 10 und dem Fadenauflaufpunkt auf das Meßrad 7 vorhandenen Fadenreserve kennzeichnendes Signal Dieses Signal wird in dem Regler 52 auf elektrische Weise mit einem Sollwert verglichen Als Ergebnis kommt über die Leitung

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53 erforderlichenfalls ein der Regelabweichung entsprechendes Signal zu der Steuerschaltung 38, die durch entsprechende Beeinflussung ihrer über die Leitung 39 abgegebenen Ausgangsgröße veranlaßt, daß der Schrittmotor 6 im Lauf um einen zum Ausgleich der Regelabweichung erforderlichen Winkelwert verdreht wird. Die Regelung ist integral, so daß die Regelabweichung verschwindet.

Die Größe der eingestellten Fadenspannung kann durch eine eigene Wickelgutspannungsmeßeinrichtung, den Spannungsfühler 69, überwacht werden, der über die Leitung 70 ein entsprechendes Meßsignal zu der Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 gibt, die ihrerseits eine entsprechende Information zu dem Rechner 44 weiterleitet. Eine für die Fadenspannung kennzeichnende Information kann über den Wahlschalter 48 an der Leitung 46 abgefragt und sodann auf dem Anzeigedisplay 41 angezeigt werden.

Geht die Fadenspannung beim Abstellen des Fadenabzugs auf null, beispielsweise weil sich ein Fadendurchhang bildet, oder fällt sie unter einen vorbestimmten unteren Grenzwert ab, so wird die Fadenspannrolle 22 als Wickelgut-Spannungswächter wirksam, indem sie durch die Zugfeder 26 in eine Grenzstellung verschwenkt wird, in der über den Hebelarm 23 der mit diesem gekuppelte Schalter 60 betätigt wird. Diese Umschaltung hat zur Folge, daß über eine Steuerleitung 101 ein über eine Leitung 102 Impulse konstanter Impulsfrequenz abgegebender Impulsgeber 100 eingeschaltet wird und daß die Informations-Auswertungsschaltungund -Verteilungsschaltung 33 über den Spannungs-Frequenzwandler 35 der Steuerschaltung 38 einen Umsteuerbefehl für den Schrittmotor 6 liefert. Gespeist mit den Impulsen des Impulsgebers 100 wird der Schrittmotor 6 in dem dem Fadenliefersinne entgegengesetzten Drehsinn in Gang gesetzt. Damit beginnt der Wickelarm 4 den durchhängenden Faden 11 wieder rückzuspulen, und zwar so lange, bis die Fadenspannrolle 22 von dem sich spannenden Faden 11 wieder so weit an ihre Normalstellung herangeführt ist, daß der Schalter 60 wieder in die Normalstellung zurückgeschaltet und der Impulsgeber 100 abgeschaltet wird, sowie der Faden 11 wieder unter seiner Normalspannung steht.

Anstelle der Zugfeder 26 kann die Fadenspannrolle 22 naturgemäß auch durch ein einstellbares Gewicht, eine elektromagnetisch oder auf anderem Wege erzeugte Kraft belastet sein. Dabei ist es auch denkbar, den Spannungsfühler 69 unmittelbar mit der Fadenspannrolle 22 zu kombinieren, d. h. die Fadenspannrolle 22 selbst oder die mit ihr gekuppelte, Kraft erzeugende Einrichtung zur Messung der Fadenspannung zu benutzen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel steuert das Ausgangssignal des Tachogenerators 9 — nach entsprechender Signalumwandlung und -verstärkung — unmittelbar den Schrittmotor 6. Alternativ könnte die Synchronisierung zwischen dem Schrittmotor 6 und dem Tachogenerator 9 auch in der Weise geschehen, daß das Ausgangssignal des Tachogenerators 9 als Führungsgröße benutzt wird, auf die ein in der Steuerschaltung 38 enthaltener Servoregler die Drehzahl des Schrittmotors 6 ständig einregelt.

Der Auslaufabsteller 13, der mit seinem Fühlerarm 18 den auslaufenden Faden 11 abtastet, betätigt über seinen Fühlerarm 18 den Schalter 31 derart, daß bei Fadenbruch einerseits die Ausgangssignalleitung des Tachogenerators 9 unterbrochen und damit der Schrittmotor 6 augenblicklich stillgesetzt wird und andererseits über eine Leitung 72 ein Stopp-Signal an den Fadenverbraucher abgegeben wird. Diese Stillsetzung der Fadenlieferung erfolgt, sobald der Fühlerarm 18 die in Fig.4 gestrichelt dargestellte Stellung 18a einnimmt.

Die Steckvorrichtung 42 gestattet es schließlich, für.die Fadenspannung und/oder die Fadenlaufgeschwindigkeit kennzeichnende Signale an eine zentrale, externe Anzeigeeinrichtung oder an eine zentrale Regeleinrichtung zu geben, die durch einen Steuereingriff auf die Steuerschaltung 38, falls erforderlich, den Abwickelvorgang beeinflußt. Die Steuerbefehle können ebenfalls über die Steckvorrichtung 42 dem Spannungs-/Frequenzwandler 35 und damit der Steuerschaltung 38 zugeleitet werden.

Wie aus Fig. 1, 2 zu ersehen, ist die ganze Vorrichtung in Gestalt einer kompakten Einheit ausgebildet.

Ein handbetätigter Schalter 31 a gestattet es, über eine Leitung 73 die Drehrichtungsumkehr des Schrittmotors 6 wahlweise kurzzeitig vorzunehmen.

In den Fig. 5, 6 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, die in ihren wesentlichen Teilen und ihrer wesentlichen Funktion jener nach den Fig. 1 bis 4 entspricht. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei sich insoweit eine nochmalige Beschreibung der Funktionsweise erübrigt.

Zusätzlich zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 5,6 an dem Spulenhalter 1 ein zweiter Antriebsmotor in Form des Schrittmotors 6'angeordnet, der über ein Zahnrad 200*ein mittels eines Lagers 201 auf der Antriebswelle 3 drehbar gelagertes und zu dieser koaxiales Zahnrad 202 antreibt, auf dem das Aufsteckrohr 2 koaxial befestigt

Der durch den Schrittmotor 6' gebildete zweite Antriebsmotor gestattet es, die Spule 10 gegenläufig zu dem Wickelarm 4 in Umdrehung zu versetzen. Bei kleiner werdendem Spulendurchmesser muß nämlich bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 die Drehzahl des Wickelarmes 4 entsprechend größer werden, wenn die Fadenabzugsgeschwindigkeit konstant gehalten werden soll. Dies kann aus mechanischen Gründen sowie mit Rücksicht auf die auftretenden Flieh- und Massenträgheitskräfte unerwünscht sein, sobald ein bestimmter Grenzwert der Drehzahl des Wickelarmes 4 überschritten wird.

Durch entsprechenden Antrieb der Spule 10 kann — beispielsweise bei konstanter Fadenabzugsgeschwindigkeit — die Drehzahl des Wickelarmes 4 konstant oder unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes gehalten werden.

Grundsätzlich kann der zweite Schrittmotor 6' die Spule 10 mit konstanter Drehzahl antreiben; vorzuziehen ist es jedoch, wenn der Antrieb durch den Schrittmotor 6'derart erfolgt, daß bei voller Spule 10 diese langsam angetrieben und bei abnehmendem Spulendurchmesser die Spulenantriebsdrehzahl in einem bestimmten Verhältnis zu der Drehzahl des Wickelarmes 4 erhöht wird.

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Es ist auch denkbar, daß erst ab einem bestimmten Spulendurchmesser die Spule 10 mit angetrieben wird, wobei bis zum Erreichen dieses Spulendurchmessers der Wickelarm 4 allein umläuft.

Die schaltungstechnischen Maßnahmen zur Steuerung des zweiten Schrittmotors 6' sind in Fig. 6 veranschaulicht: Die Informations-Auswertungsschaltung und -Verteilungsschaltung 33 gibt über eine Leitung 34' ein entsprechendes Ausgangssignal auf einen zweiten Spannungs-/Frequenzwandler 35', der seinerseits über eine Leitung 37' ein Impulsausgangssignal 36' abgibt. Dieses Impulsausgangssignal 36' wird einem programmierbaren Rechner 205 zugeleitet, der außerdem mit einem Eingang an die Leitung 39 des ersten Schrittmotors 6 angeschlossen ist und von dieser Leitung 39 für die Drehzahl des ersten Schrittmotors 6 und damit des Wickelarmes 4 kennzeichnende Schrittimpuls-Signale empfängt. Der Rechner 205 errechnet aus den ihm zugegangenen Informationen die für die jeweilige spulendurchmesserabhängige Drehzahl des zweiten Schrittmotors 6' erforderliche Impulszahl und gibt über eine Leitung 206 ein entsprechendes Ausgangssignal in eine zweite Steuerschaltung 38', die ihrerseits über eine Leitung 39' dem zweiten Schrittmotor 6' die Schrittimpulse zuleitet. Der Rechner 205 sowie die Steuerschaltung 38' bilden damit Steuermittel für den eine zweite Antriebsquelle bildenden Schrittmotor 6'.

Anstelle und/oder zusätzlich zu dem für die Drehzahl des ersten Schrittmotors 6 kennzeichnenden Signal könnte dem Rechner 205 auch ein für die von der Spule 10 abgezogene Fadenmenge kennzeichnendes Signal zugeleitet werden, aus dem er selbsttätig den jeweiligen Durchmesser der Spule 10 errechnen kann. Alternativ wäre es auch denkbar, den Spulendurchmesser abzutasten und den Rechner 205 unmittelbar mit einem solchen für den Spulendurchmesser kennzeichnenden Signal zu versorgen. Damit kann der Rechner 205 über die Steuerschaltung 38' den zweiten Schrittmotor 6', abhängig von dem Spulendurchmesser, steuern. Dies kann gegebenenfalls auch zusätzlich zu einer drehzahlabhängigen Steuerung erfolgen, etwa dergestalt, daß bis zum Erreichen oder nach dem Überschreiten eines bestimmten Spulendurchmessers die Drehzahländerung des zweiten Schrittmotors 6', abhängig von dem Drehzahlverhältnis, zu dem Wickelarm 4 und sodann spulendurchmesserabhängig erfolgt.

In einer einfachen Ausführungsform kann die Anordnung derart getroffen sein, daß die Spulenantriebsdrehzahl iii einem festen Verhältnis zu der Wickelarmantriebsdrehzahl steht.

Claims (1)

1. -ι- 794 17 Erfindungsanspruch

   Vorrichtung, insbesondere zum Abwickeln von fadenförmigem Winkelgut, beispielsweise Garn, von einer Spule oder einem Wickelkörper, mit einem die Spule oder den Wickelkörper aufnehmenden Spulenträger und einem um die Spulen- oder Wickelkorperachse vorzugsweise drehbar gelagerten Wickelarm, der Fadenleitelemente fur das von der Spule oder dem Wickelkörper kommende und einem Verbraucher zugeleitete Wickelgut aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß der Wickelarm (4) und/oder der drehbar gelagerte Spulenträger (2) mit einem drehzahlregelbaren elektrischen Antriebsmotor (6, 6') gekuppelt ist und der Wickelarm (4) das von der Spule (10) oder dem Wickelkörper kommende Wickelgut (11) abtastende Fuhlmittel (7, 9) tragt, die ein die Laufgeschwindigkeit des Wickelgutes (11) bezüglich des Wickelarmes (4) kennzeichnendes Ausgangssignal abgeben und daß die Drehzahl des Antriebsmotor (6) mit dem Ausgangssignal der Fuhlmittel (7, 9) synchronisiert ist

   Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß auf dem Wickelgutlaufweg zwischen der Spule (10) oder dem Wickelkörper und den Fuhlmittel (7, 9) eine Wickelgutreserve angeordnet ist Vorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen die Große der Wickelgutreserve auf einem Sollwert haltenden Regler (52) aufweist

   Vorrichtung nach Punkt 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß sie die Spannung des von der Spule (10) oder dem Wickelkörper ablaufenden Wickelgutes (11) beeinflussende einstellbare Spannmittel (22,26) aufweist, die auf dem Wickelgutlaufweg zwischen der Spule (10) oder dem Wickelkorperund den Fuhlmitteln (7, 9) angeordnet sind Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß den Spannmitteln (22, 26) ein die Wickelgutspannung selbsttätig auf einem vorbestimmten Sollwert haltender Wickelgutspannungsregler zugeordnet ist Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Antriebsmotor (6) ein Schrittmotor ist, der mit dem Ausgangssignal der Fuhlmittel (7, 9) gespeist ist, das erforderlichenfalls in eine entsprechende Schrittimpulsfolge umgeformt und verstärkt ist

   Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen die Drehzahl des insbesondere als Schrittmotor ausgebildeten Antriebsmotors (6) standig dem als Fuhrungsgroße wirkenden Ausgangssignal der Fuhlmittel (7, 9) nachregelnden Servoregler aufweist

   Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Fuhlmittel durch ein mit dem Wickelgut schlupflos gekuppeltes, massearmes Meßrad (7) gebildet sind, das mit einem Signalgeber (9) verbunden ist Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Spannmittel ein auf das Wickelgut zwischen der Spule (10) oder dem Wickelkorperund den Fuhlmitteln (7, 9) quer zur Wickelgutlaufrichtung einwirkendes bewegliches Spannmittel (22) aufweisen, das mit einer einstellbaren Kraft belastet ist

   Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine mit dem Ausgangssignal der Fuhlmittel (7, 9) gespeiste Anzeigeeinrichtung (41) fur die abgewickelte Wickelgutmenge pro Zeiteinheit aufweist Vorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Anzeigeeinrichtung (41) eine Anzeige fur die durch eine Wickelgutspannungsmeßeinnchtung (69) gemessene Spannung des gelieferten Wickelgutes aufweist Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Anschlußeinnchtung (41) fur Signalleitung aufweist, über die das Ausgangssignal der Fuhlmittel (7,9) und/oder ein fur die Spannung des abgewickelten Wickelgutes (11) kennzeichnendes Signal abfragbar ist

   Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß dem Antriebsmotor (6) ein Drehrichtungsumschalter (31, 60) zugeordnet ist

   Vorrichtung nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß dem Antriebsmotor (6) ein Wickelgut-Spannungswachter (22) zugeordnet ist, der bei Unterschreiten eins vorbestimmten Grenzwertes der Wickelgutspannung und unterbrochen der Wickelgutabwicklung ein den Antriebsmotor (6) umsteuerndes Signal abgibt, unter dessen Wirkung der Antriebsmotor (6) eine Relativdrehung zwischen dem Wickelarm (4) und der Spule (10) oder dem Wickelkörper im Sinne der Wickelgutruckspulung bis zum Erreichen des vorbestimmten Wickelgutspannungswertes erzeugt Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß der drehbar gelagerte Spulenträger (2) mit einer ihn gegensinnig zif dem Wickelarm (4) antreibenden Antriebsquelle (6) gekuppelt ist, der Steuermittel (205,38) zugeordnet sind, durch die das Drehzahlverhaltnis zwischen dem Wickelarm (4) und der Spule (10) oder dem Wickelkörper auf einem vorbestimmten, gegebenenfalls veränderlichen Wert haltbar ist

   Vorrichtung nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsquelle durch einen Schrittmotor (6) gebildet ist