DE10033015A1 - Verfahren zum Herstellen einer Kreuzspule und Kreuzspule - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer Kreuzspule und KreuzspuleInfo
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Abstract
Bei der Herstellung rotiert die Kreuzspule (2) um ihre Längsachse, und der Faden (6) wird bei der Zuführung zur Kreuzspule (2) einer Changierbewegung unterworfen sowie unter Berücksichtigung eines Verlegeabstandes aufgewickelt. Kreuzungswinkel und Windungsverhältnis werden beim Aufwickelvorgang abhängig vom Kreuzspulendurchmesser gesteuert. Erfindungsgemäß wird der Verlegeabstand so gesteuert, daß er mit zunehmendem Kreuzspulendurchmesser größer wird. DOLLAR A Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Spulenaufbau bei der Herstellung von Kreuzspulen verbessert werden. Verformungen können vermieden werden. Die erfindungsgemäße Kreuzspule (2) bietet Vorteile beim Stapeln und beim Transport.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Kreuzspulen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine
Kreuzspule nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Kreuzspulen können mit wilder Wicklung, mit Präzisionswicklung
oder mit Stufenpräzisionswicklung hergestellt sein. Diese
Wicklungsarten werden beispielsweise in der EP 0 486 896 B1,
der DE 42 23 271 C1 oder der älteren, nicht
vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 100 15 933 ausführlich
beschrieben.
Bei der EP 0 486 896 B1 wird das Aufspulen des Fadens in
gestufter Präzisionswicklung vorgenommen. Bei der gestuften
Präzisionswicklung erfolgt der Wickelaufbau in mehreren
Stufen. In jeder einzelnen Stufe nimmt die Changierfrequenz
proportional mit der Spulendrehzahl ab. Wenn sich der kleinste
noch zulässige Ablegewinkel eingestellt hat, wird die
Changierfrequenz sprungartig erhöht. Dadurch stellt sich ein
neues kleineres Windungsverhältnis ein. Dieser Ablauf
wiederholt sich, bis der vorgegebene Spulendurchmesser
erreicht ist. Der Faden wird beim Aufwickeln unter
Berücksichtigung eines Verlegeabstandes abgelegt, wobei der
Verlegeabstand so klein wie möglich gehalten werden soll.
Unter bestimmten Umständen, zum Beispiel, wenn beim Verlegen
des Fadens merkliche Auswirkungen auf die Lage der Windungen
des Fadens durch Toleranzen beziehungsweise durch Spiel im
Antrieb der Wickelvorrichtung auftreten, wird empfohlen, den
Verlegeabstand nicht zu knapp zu bemessen. Der einmal
ausgewählte vorgegebene, zumindestens der Fadenbreite
beziehungsweise dem Fadendurchmesser entsprechende
Verlegeabstand bleibt immer gleich.
Auch die DE 42 23 271 C1 beschreibt das Erzeugen von
Kreuzspulen in gestufter Präzisionswicklung. Der ausgewählte
vorgegebene Verlegeabstand soll ebenfalls so klein wie möglich
bemessen sein und bleibt gleichfalls konstant.
Beide vorgenannten Schriften betreffen Verfahren, die das
Arbeiten mit "gefährlichen Spiegelwerten" und die damit
verbundenen Nachteile beim Spulenaufbau vermeiden sollen.
Aus der gattungsbildenden DE 40 24 218 A1 ist ein Verfahren
bekannt, bei dem die Changiergeschwindigkeit beim Herstellen
einer Kreuzspule derartig gesteuert ist, daß der
Kreuzungswinkel sich in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser von
einem wählbaren Wert in der ersten Fadenlage bis zu einem
wählbaren Endwert in der letzten Fadenlage zumindest
angenähert stetig verändert, und daß sich zugleich das dort
als Spulverhältnis bezeichnete Windungsverhältnis von einem
Anfangswert in der ersten Fadenlage bis zu einem Endwert in
der letzten Fadenlage ebenfalls zumindest angenähert stetig
verändert. Das Verfahren hat die stetige Veränderung des
Windungsverhältnisses mit der wilden Wicklung gemeinsam. Im
Unterschied zur wilden Wicklung ist das Ausmaß der Veränderung
des Windungsverhältnisses bei stetiger Veränderung des
Kreuzungswinkels jedoch frei wählbar oder steuerbar. Auch mit
diesem Verfahren soll ein ganzzahliges Windungsverhältnis und
damit das Auftreten der nachteiligen Wicklungsbilder oder
Spiegel, bei denen von Lage zu Lage die Fäden aufeinander
liegen, entweder vermieden oder rasch durchlaufen werden.
Die nicht vorveröffentlichte DE 100 15 933 beschreibt ein
Verfahren, mit dem der Kreuzungswinkel und das
Windungsverhältnis so gesteuert werden, daß ein exzellentes
Ablaufverhalten der Kreuzspule erzielt werden kann. Eine Reihe
weiterer Anforderungen an den Herstellungsprozess der
Kreuzspule wie plane Stirnflächen oder Einhaltung einer
konstanten Wickelspannung, bei deren Erfüllung eine
Beeinträchtigung der Stabilität oder der angestrebten Form der
Kreuzspule, zum Beispiel durch sogenannte Ausblühungen,
unbedingt zu vermeiden ist, läßt sich mit einer Steuerung, die
lediglich die Steuerung des Kreuzungswinkels und des
Windungsverhältnisses innerhalb enger Grenzen umfaßt, nur dann
in zufriedenstellender Weise erfüllen, wenn ein hoher
apparativer und steuerungstechnischer Aufwand betrieben wird,
zum Beispiel eine Wickelspannungsregelung vorgenommen wird.
Um Verformungen im Bereich der Kante beziehungsweise der
Stirnfläche der Kreuzspule vorzubeugen, wird üblicherweise der
Spulenaufbau an der Kante in leicht konischer Form der
Stirnfläche toleriert. Diese konische Form kann allein schon
durch die bei zunehmendem Spulendurchmesser kleiner werdende
axiale Ausdehnung der Bewicklung der Kreuzspule, nachfolgend
als Spulenhub bezeichnet, entstehen. Der Spulenhub wird
dadurch beeinflußt, daß mit zunehmendem Spulendurchmesser der
Abstand zwischen Klemmlinie und Fadenführer größer wird und so
die Umkehrpunkte bei der Ablage des Fadens nach innen wandern.
Dies ist die Ursache für das Abnehmen des Spulenhubes bei
zunehmendem Spulendurchmesser. Bei fertiggestellten
Kreuzspulen mit leicht konischer Stirnfläche ergeben sich
Nachteile beim Stapeln und beim Transport der Kreuzspulen. Die
Kreuzspulen sind beim Stapeln und beim Transport üblicherweise
so aufgestellt, daß sich ihre Rotationsachsen in vertikaler
Lage befinden und die Garnkörper das Gewicht der
darüberliegenden Paletten tragen müssen. Die aus den
vorgenannten Gründen tolerierte oder sogar gezielt erzeugte
konische Form der Stirnfläche begrenzt die Möglichkeiten
beziehungsweise die Belastbarkeit beim Stapeln und beim
Transport in Paletten deutlich. Sehr nachteilig ist auch, daß
eine zunehmend konische Form der Stirnfläche beziehungsweise
ein trapezförmiger Querschnitt der Kreuzspule mit einer
Verringerung des Spulenvolumens beziehungsweise des
Garnkörpers einhergeht. Das bedeutet eine merkliche
Verminderung der Lauflänge der Spule.
Trotz konisch ausgebildeter Stirnflächen können insbesondere
bei Kreuzspulen mit großen Durchmessern, beispielsweise
Durchmessern von mehr als 300 mm, Ausblühungen auftreten. Dem
Ausblühen kann bei konstant gehaltener Wickelspannung
einerseits durch Vergrößern des Kreuzungswinkels begegnet
werden. Dabei wird jedoch der Spulenhub noch kleiner und das
Spulenvolumen noch weiter reduziert. Andererseits kann dem
Ausblühen durch Senken der Wickelspannung entgegengewirkt
werden. Es ist jedoch bekannt, daß beim Paraffinieren eine
konstante Wickelspannung für einen gleichmäßigen
Paraffinauftrag auf das Garn Voraussetzung ist. Damit stellt
das Senken der Wickelspannung zumindest in Anwendungsfällen,
bei denen paraffiniert werden muß, auch keine befriedigende
Lösung dar. Ein Senken der Wickelspannung, wie es nach dem
bekannten Stand der Technik vorgenommen wird, kann dazu
führen, daß bei Kreuzspulen mit großen Durchmessern die
Wickelspannung am Ende der Spulenreise so gering geworden ist,
daß wirre beziehungsweise instabile Lagen entstehen. Wird die
Wickelspannung am Anfang der Spulenreise entsprechend erhöht,
um das Absinken auf eine zu geringe Wickelspannung zu
vermeiden, besteht die Gefahr einer zu hohen Wickelspannung am
Anfang der Spulenreise. Auf jeden Fall ist die Wickelspannung
nicht gleichmäßig.
Bei konstantem Abzug des Garns von einem Lieferwerk, wie es
beim Offenend-Spinnen der Fall ist, führt ein kleiner
werdender Spulenhub bei zunehmendem Spulendurchmesser zur
Verringerung der Wickelspannung. Damit ist die Voraussetzung
für einen gleichmäßigen Paraffinauftrag auf das gesponnene
Garn, nämlich eine konstante Wickelspannung, nicht mehr
erfüllt. Durch Reduzierung des Kreuzungswinkels bei
zunehmendem Spulendurchmesser kann wieder eine konstante
Wickelspannung erreicht werden. Auf diese Weise läßt sich zwar
die Wickelspannung und der Paraffinauftrag weitestgehend
gleichbleibend beibehalten, aufgrund der Reduzierung des
Kreuzungswinkels ist aber mit Verformungen der Kreuzspule zu
rechnen.
Eine Reduzierung des Kreuzungswinkels wird bei starren
Verlegesystemen, d. h. bei konstantem Changierhub des
Fadenführers, nach dem bekannten Stand der Technik dazu
eingesetzt, um den gewünschten Spulenhub aufrechtzuerhalten.
Dabei treten die vorerwähnten Nachteile auf.
Den vorgenannten Druckschriften läßt sich keine Lösung dieser
Probleme entnehmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu
vermindern oder ganz zu vermeiden und die Herstellung von
Kreuzspulen derart vorzunehmen, daß der Aufbau der Kreuzspule
verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 sowie durch eine Kreuzspule mit den Merkmalen des
Anspruchs 7 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem der
Verlegeabstand so gesteuert wird, daß er mit zunehmendem
Kreuzspulendurchmesser größer wird, läßt sich vorteilhaft die
Konizität der Stirnflächen der Kreuzspule senken oder ganz
beseitigen, ohne daß Ausblühungen oder ähnliche Nachteile
entstehen und ohne daß es eines zusätzlichen umfangreichen
apparativen Aufwands bedarf.
Dabei nimmt vorzugsweise die Dichte des Garnkörpers der
Kreuzspule mit zunehmendem Spulendurchmesser ab. Dadurch wird
besonders wirkungsvoll vermieden, daß der Druck auf die
inneren Lagen der Kreuzspule so stark werden kann, daß
Verformungen der Kreuzspule auftreten.
Die Dichte des Garnkörpers der Kreuzspule wird bevorzugt einem
vorgegebenen Verlauf des Dichtewertes über dem jeweiligen
Kreuzspulendurchmesser angeglichen. Das Angleichen wird durch
eine entsprechend gesteuerte Veränderung des Verlegeabstandes
vorgenommen. Dabei erfolgt eine Zuordnung von jeweiligem
Kreuzungswinkel α, Dichtewert und Verlegeabstand s. Hiermit
ist eine einfache und wirkungsvolle Steuerung möglich.
Der Antrieb von Kreuzspule und Changierbewegung kann für das
erfindungsgemäße Verfahren durch getrennt voneinander
einstellbare Antriebselemente erfolgen.
Wird der Kreuzungswinkel vorzugsweise so gesteuert, daß er mit
zunehmendem Kreuzspulendurchmesser vermindert wird und dabei
der Verlegeabstand erfindungsgemäß vergrößert, läßt sich
mittels der Verminderung des Kreuzungswinkels eine Kreuzspule
mit planen Stirnflächen erzeugen, ohne daß sich durch die
Verminderung des Kreuzungswinkels bei wachsendem
Kreuzspulendurchmesser der Druck auf die inneren Lagen der
Kreuzspule derart erhöht, daß Verformungen beziehungsweise
Ausblühungen insbesondere an der Stirnfläche der Kreuzspule
entstehen. Auf diese Weise können erfindungsgemäße Kreuzspulen
auf Spulstellen, die an Openend-Spinnmaschinen mit konstantem
Fadenabzug arbeiten, hergestellt werden. Das Volumen der
Kreuzspule und damit die Lauflänge wird bei planer Stirnfläche
vorteilhaft erhöht. Wird durch die Verminderung des
Kreuzungswinkels das Abnehmen des Spulenhubes und die mit dem
Abnehmen des Spulenhubes einhergehende Verminderung der
Wickelspannung verhindert, kann die Wickelspannung weitgehend
konstant gehalten und ein gleichmäßiger Paraffinauftrag auf
das Garn ermöglicht werden.
Bei einem starren Verlegesystem zur Erzeugung der
Changierbewegung des Fadens, zum Beispiel einem
Kehrgewindefadenführer, kann mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens der Kreuzungswinkel vermindert und damit der
Spulenhub im gewünschten Ausmaß aufrechterhalten werden, ohne
Verformungen beziehungsweise Ausblühungen der Kreuzspule in
Kauf nehmen zu müssen.
Die Bestimmung des Verlegeabstandes kann auf einfache Weise
mittels einer mathematischen Funktion erfolgen. Es gilt
s = dv + E0 + f(D)
Dabei ist
s = Verlegeabstand
dv = vorgegebener Fadendurchmesser
E0 = Basiswert für den Freiraum zwischen zwei nebeneinander im Verlegeabstand abgelegten Fadenwindungen
f(D) = vom jeweiligen Durchmesser der Kreuzspule abhängiger Wert
s = Verlegeabstand
dv = vorgegebener Fadendurchmesser
E0 = Basiswert für den Freiraum zwischen zwei nebeneinander im Verlegeabstand abgelegten Fadenwindungen
f(D) = vom jeweiligen Durchmesser der Kreuzspule abhängiger Wert
In einer einfachen Form der mathematischen Funktion gilt unter
Einbeziehung möglicher Schwankungen des Fadendurchmessers
Für En gilt:
En = E0 + b × (D - D0)
Dabei ist
sn = Verlegeabstand nach der n-ten Windung
dn = Fadendurchmesser der n-ten Windung
dnw = Fadendurchmesser der im Verlegeabstand sn nachfolgend zur n-ten Windung abgelegten Fadenwindung
E0 = Basiswert für den Freiraum zwischen zwei nebeneinander im Verlegeabstand abgelegten Fadenwindungen
En = Freiraum zwischen den Fadenwindungen der n-ten Windung und der darauffolgenden Windung
b = festzulegender Faktor
D = Durchmesser der Kreuzspule
D0 = Durchmesser der Spulenhülse
sn = Verlegeabstand nach der n-ten Windung
dn = Fadendurchmesser der n-ten Windung
dnw = Fadendurchmesser der im Verlegeabstand sn nachfolgend zur n-ten Windung abgelegten Fadenwindung
E0 = Basiswert für den Freiraum zwischen zwei nebeneinander im Verlegeabstand abgelegten Fadenwindungen
En = Freiraum zwischen den Fadenwindungen der n-ten Windung und der darauffolgenden Windung
b = festzulegender Faktor
D = Durchmesser der Kreuzspule
D0 = Durchmesser der Spulenhülse
Sowohl die Festlegung des Verlaufes der Dichtewerte wie auch
die Bestimmung des Verlegeabstandes kann in einer Variante des
Verfahrens mittels tabellarisch in einem Datenspeicher
abgelegter Werte erfolgen. Die abgelegten Werte können für den
Einsatzfall empirisch ermittelt worden sein oder
Erfahrungswerte darstellen.
Eine besonders genaue Dosierung der Dichte des Garnkörpers der
Kreuzspule läßt sich mit einer Steuerung des Verlegeabstandes
erreichen, bei der der aktuelle Fadendurchmesser gemessen wird
und die Berechnung des aktuellen Verlegeabstandes so
vorgenommen wird, daß der Einfluß der Schwankungen des
Fadendurchmessers auf den Freiraum zwischen den Windungen des
Fadens kompensiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache Weise
ein Einhalten der Wickelspannung innerhalb enger Toleranzen
und damit einen weitestgehend gleichmäßigen Paraffinauftrag
auf das Garn, wobei gleichzeitig die Seitenfläche
weitestgehend senkrecht zur Rotationsachse liegend ausgebildet
sein kann, ohne daß die Gefahr von Verformungen beim
Spulenaufbau besteht. Das Volumen der Kreuzspule und die
Lauflänge sind vorteilhaft vergrößert.
Weitere Vorteile lassen sich beim Stapeln und beim Transport
der fertiggestellten erfindungsgemäßen Kreuzspulen erzielen.
Bei einer erfindungsgemäß hergestellten beziehungsweise
aufgebauten Kreuzspule wird die nutzbare Auflagefläche durch
die ganz oder weitgehend plane Ausbildung der Seitenfläche
verbessert und die Belastbarkeit und die Stabilität eines
Transportgebindes, das aus mit Kreuzspulen bestückten Paletten
besteht, erhöht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Figuren
erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Spulstelle mit
Fadendurchmesser-Meßeinrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine Darstellung eines beispielhaften Verlaufes von
Windungsverhältnis und Kreuzungswinkel über dem
Kreuzspulendurchmesser,
Fig. 3 eine Darstellung des vorgegebenen Verlaufs der Dichte
der Kreuzspule,
Fig. 4 die Lage von im aktuellen Verlegeabstand abgelegten
Windungen des Fadens in schematischer
Schnittdarstellung,
Fig. 5 die Spulstelle der Fig. 1 an einer Openend-
Spinnmaschine.
In der Wickeleinrichtung 1 an einer Kreuzspulen herstellenden
Spulstelle gemäß Fig. 1 wird die Kreuzspule 2 durch die in
Richtung des Pfeils 4 rotierende Friktionswalze 3 angetrieben.
Die Kreuzspule 2 ist im schwenkbaren Spulenrahmen 5 gelagert
und liegt auf der Friktionswalze 3 auf. Kreuzspule 2 und
Friktionswalze 3 bilden durch das Aufliegen einen Klemmpunkt.
Der Faden 6 wird in Richtung des Pfeils 7 zugeführt. Der
Faden 6 passiert den changierenden Fadenführer 8 und wird auf
die Kreuzspule 2 aufgewickelt. Der Antrieb des Fadenführers 8
erfolgt mittels der Changiereinrichtung 9. Die
Friktionswalze 3 wird über die Welle 10 mittels des Motors 11
angetrieben. Die Changiereinrichtung 9 ist über die
Wirkverbindung 12 mit dem Motor 13 verbunden. Sowohl der
Motor 11 wie auch der Motor 13 werden vom Mikroprozessor 14
gesteuert. Der Mikroprozessor 14 ist so ausgebildet, daß er
ein Programm zum Steuern des Verlegeabstandes in Abhängigkeit
vom aktuellen Kreuzspulendurchmesser umfaßt. Der aktuelle
Kreuzspulendurchmesser wird aus der auf die Kreuzspule 2
aufgelaufenen Fadenlänge berechnet. Die Fadenlänge wird mit
Hilfe des Sensors 15, der die Umdrehungen der Friktionswalze 3
detektiert, ermittelt. Zum Erfassen der Drehzahl der
Kreuzspule 2 dient der Sensor 16, der, wie der Sensor 15, mit
dem Mikroprozessor 14 verbunden ist.
Der Meßkopf 17 detektiert den jeweils aktuellen
Fadendurchmesser d und ist ebenfalls mit dem Mikroprozessor 14
verbunden.
Fig. 2 zeigt die Darstellung eines beispielhaften Verlaufes
von Windungsverhältnis WD und Kreuzungswinkel α bei der
Herstellung einer Kreuzspule 2 in Abhängigkeit vom
Kreuzspulendurchmesser D, wobei Kreuzungswinkel α und
Windungsverhältnis WD mit zunehmendem Kreuzspulendurchmesser D
angenähert stetig vermindert werden und der Verlegeabstand
gleichzeitig vergrößert wird. Dies wird vorteilhaft
eingesetzt, wenn mit einem starren Verlegesystem zur Erzeugung
der Changierbewegung gearbeitet wird, zum Beispiel mit einem
Kehrgewindefadenführer. Während der Wert des
Windungsverhältnisses WD in diesem Ausführungsbeispiel von
Beginn bis Ende der Spulenreise auf an sich bekannte Weise
stufenweise vermindert wird und angenähert eine Kurve 18
bildet, wird der Soll-Kreuzungswinkel αSOLL bis zu einem
Kreuzspulendurchmesser D von D = 100 mm konstant auf dem
Wert αSOLL = 30 Grad gehalten und von D = 100 mm bis D = 300 mm
linear und stetig von αSOLL = 30 Grad bis auf αSOLL ≈ 22 Grad
vermindert. Der Verlauf des Soll-Kreuzungswinkels αSOLL im
Ausführungsbeispiel wird durch folgende Formel beschrieben:
αSOLL = 34 - 0,04 × D
Die den Verlauf des Soll-Kreuzungswinkels αSOLL repräsentierende
Kurve 19 ist mit dicker Strichstärke dargestellt, während der
auf die Stufung des Windungsverhältnisses WD abgestimmte
sprunghafte Kurvenverlauf 20 des Ist-Kreuzungswinkels αIST mit
dünner Strichstärke dargestellt ist. Die Reduzierung des
Kreuzungswinkels α im dargestellten Ausführungsbeispiel bei
gleichzeitiger Vergrößerung des Verlegeabstandes erhöht das
Volumen der Kreuzspule 2, ohne Ausblühungen an der Stirnfläche
der Kreuzspule 2 hervorzurufen.
Die Dichtevorgabe für die Dichte DW des Garnkörpers der
Kreuzspule 2 für das Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3
dargestellt. Die als Gerade verlaufende Kurve 21, die den
Dichtewert für den jeweiligen Kreuzspulendurchmesser D angibt,
nimmt proportional zum Kreuzspulendurchmesser ab.
Der vorgegebene Dichteverlauf des Ausführungsbeispiels läßt
sich nach folgender Formel berechnen:
DW = 0,515 - 2,5 × 10-4 × D
Der Meßkopf 17 detektiert den Fadendurchmesser dn. Die
Berechnung, an welcher Stelle der Punkt des Fadens 6 mit dem
Fadendurchmesser dn auf dem Umfang der Kreuzspule 2 abgelegt
wird, erfolgt zum Beispiel mittels der fortlaufenden
Längenmessung des Fadens 6. Der Verlegeabstand sn für diese
Stelle läßt sich aus der folgenden Formel errechnen:
Dabei ist
En = E0 + b × (D - D0)
Für den Basiswert E0 des Freiraumes zwischen den Fadenwindungen
kann beispielsweise ein Wert von E0 = 0,3 mm ausgewählt sein.
Zu Beginn der Spulenreise ist D = D0 und somit E0 = En. Der
Freiraum En wird mit zunehmendem Kreuzspulendurchmesser D
größer und kann am Ende der Spulenreise zum Beispiel einen
Wert von 1,8 mm erreicht haben.
Der Fadendurchmesser dnw bezeichnet den Durchmesser, den die
Stelle 23 des Fadens 6 hat, die im Verlegeabstand sn
nachfolgend neben der Stelle 22 mit dem Fadendurchmesser dn
abgelegt wird. E0 ist ein konstant gehaltener Wert für die
gesamte Spulenreise. Nachdem der Fadendurchmesser dnw
detektiert ist, kann der Verlegeabstand sn auf dem Umfang der
Kreuzspule 2 bestimmt werden. Der Faden 6 wird gesteuert auf
bereits gewickelte Lagen oder, wie in Fig. 4 dargestellt, zu
Beginn der Spulenreise auf der Oberfläche der Spulenhülse 24
so abgelegt, daß die Stelle 23 im Verlegeabstand sn zur
Stelle 22 auf dem Umfang der Kreuzspule 2 zu liegen kommt. Der
Faden 6 ist in der vereinfachten schematischen Darstellung der
Fig. 4 zur Verdeutlichung einer Durchmesserdifferenz mit
übertrieben unterschiedlichen Durchmessern dargestellt. In der
Praxis zwischen den Windungen des Fadens auftretende
Durchmesserabweichungen sind ganz wesentlich geringer und
wären in einer maßstäblichen Darstellung für das bloße Auge
nicht erkennbar. Abweichungen vom vorgegebenen theoretischen
Fadendurchmesser dv wirken sich so aus, daß größere
Fadendurchmesser einen entsprechend größeren Verlegeabstand
und kleinere Fadendurchmesser einen entsprechend kleineren
Verlegeabstand bewirken.
Die Dichte DW des Garnkörpers der Kreuzspule 2 läßt sich wie
folgt feststellen:
Die Lauflänge des auf die Kreuzspule 2 aufgewickelten Fadens 6 wird fortlaufend gemessen. In Verbindung mit den garnspezifischen Parametern kann das aktuelle Gewicht des Garnkörpers der Kreuzspule 2 berechnet werden.
Die Lauflänge des auf die Kreuzspule 2 aufgewickelten Fadens 6 wird fortlaufend gemessen. In Verbindung mit den garnspezifischen Parametern kann das aktuelle Gewicht des Garnkörpers der Kreuzspule 2 berechnet werden.
Der aktuelle Kreuzspulendurchmesser D wird beispielsweise nach
der Formel
berechnet. Die zur Berechnung erforderlichen Drehzahlen,
nämlich die Drehzahl nSP der Kreuzspule 2 und die Drehzahl nFW
der Friktionswalze 3, werden mittels der Sensoren 15 und 16
erfaßt. Der Durchmesser DFW der Friktionswalze 3 ist bekannt.
Aus dem berechneten aktuellen Kreuzspulendurchmesser D kann
unter Berücksichtigung des ebenfalls bekannten Durchmessers
der Spulenhülse 24 das aktuelle Volumen der Kreuzspule 2 und
aus Volumen und Gewicht die Dichte DW des Garnkörpers der
Kreuzspule 2 ermittelt werden. Der so ermittelte Wert der
Dichte DW wird mit dem vorgegebenen Sollwert für den
jeweiligen Durchmesser D der Kreuzspule 2 verglichen. Das
Ergebnis dieses Vergleichs dient der Steuerung des
Verlegeabstandes sn in Abhängigkeit vom jeweiligen
Kreuzspulendurchmesser D. Die dem jeweiligen
Kreuzspulendurchmesser D zugeordneten Sollwerte der Dichte DW
können in einer alternativen Variante des Verfahrens auch in
tabellarischer Form vorgegeben und in einem Datenspeicher
hinterlegt sein.
Fig. 5 zeigt die Spulstelle der Fig. 1, die hier an einer
Openend-Spinnmaschine eingesetzt ist. Der Faden 6 wird durch
die Abzugswalzen 25, 26 vom als Spinnbox ausgebildeten
Lieferwerk 27 abgezogen. Durch den mit zunehmenden
Kreuzspulendurchmesser D kleiner werdenden Spulenhub wird
einerseits beim Aufwickeln des Fadens 6 die Stirnfläche der
Kreuzspule leicht konisch ausgebildet und andererseits sinkt
die Wickelspannung, wenn keine dem Absinken entgegenwirkenden
Maßnahmen vorgenommen werden oder vorgenommen werden können.
Mit der als Mikroprozessor ausgeführten Steuereinrichtung wird
beim Aufwickelvorgang im Ausführungsbeispiel das
Windungsverhältnis WD, der Kreuzungswinkel α und die Dichte DW
entsprechend der in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Diagramme gesteuert. Durch die Verminderung des
Kreuzungswinkels α läßt sich das Abnehmen des Spulenhubes
unterbinden. Die Kreuzspulen lassen sich so herstellen, daß
sie plane Stirnflächen aufweisen. Die Wickelspannung wird
weitgehend konstant gehalten und ermöglicht so einen
gleichmäßigen Paraffinauftrag auf den Faden 6. Nachteilige
Auswirkungen wie zum Beispiel Ausblühungen, die sowohl durch
bei zunehmenden Kreuzspulendurchmesser D gleichbleibender
Wickelspannung als auch durch mit zunehmendem
Kreuzspulendurchmesser D vermindertem Kreuzungswinkel α
hervorgerufen werden können, werden durch das erfindungsgemäße
Verfahren, bei dem der Verlegeabstand so gesteuert wird, daß
er mit zunehmendem Kreuzspulendurchmesser D größer wird,
vermieden.
Die im Ausführungsbeipiel konstant bleibende Wickelspannung
steht über cos α in Beziehung zum Kreuzungswinkel α und ist
daneben von einer Reihe weiterer Faktoren abhängig. Mit der
gesteuerten Verringerung der Dichte DW der Kreuzspule 2 bei
steigendem Kreuzspulendurchmesser D mittels Vergrößerung des
Verlegeabstandes wird verhindert, daß der Druck auf die
inneren Lagen der Kreuzspule derart stark wird, daß es zu
Verformungen der Kreuzspule kommt.
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen einer Kreuzspule, wobei die
Kreuzspule um ihre Längsachse rotiert, der Faden bei der
Zuführung zur Kreuzspule einer Changierbewegung unterworfen
sowie unter Berücksichtigung eines vorgegebenen
Verlegeabstandes aufgewickelt wird, wobei Kreuzungswinkel
und Windungsverhältnis abhängig vom Kreuzspulendurchmesser
gesteuert werden und wobei das Windungsverhältnis mit
zunehmendem Kreuzspulendurchmesser vermindert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verlegeabstand so gesteuert wird, daß er mit
zunehmendem Kreuzspulendurchmesser größer wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verlegeabstand so gesteuert wird, daß die Dichte des
Garnkörpers der Kreuzspule (2) mit zunehmendem
Kreuzspulendurchmesser abnimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Veränderung des Verlegeabstandes s so gesteuert
wird, daß die Dichte des Garnkörpers der Kreuzspule (2)
einem vorgegebenen Verlauf des Dichtewertes über den
Kreuzspulendurchmesser angeglichen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kreuzungswinkel so gesteuert wird,
daß er mit zunehmendem Kreuzspulendurchmesser vermindert
wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bestimmung des Verlegeabstandes s
mittels einer mathematischen Funktion erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der aktuelle Fadendurchmesser gemessen
wird und die Berechnung des aktuellen Verlegeabstandes so
vorgenommen wird, daß der Einfluß der Schwankungen des
Fadendurchmessers auf den Freiraum zwischen den Windungen
des Fadens 6 kompensiert wird.
7. Kreuzspule, deren Fadenwindungen so angeordnet sind, daß
Kreuzungswinkel und Windungsverhältnis mit zunehmendem
Kreuzspulendurchmesser D abnehmen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Windungen des Fadens 6 derart aufgewickelt sind,
daß der Verlegeabstand s mit zunehmendem
Kreuzspulendurchmesser D größer ist.
8. Kreuzspule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichte des Garnkörpers der Kreuzspule (2) mit zunehmendem
Kreuzspulendurchmesser D abnimmt.
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