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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine, wobei ein Spindelrotor um eine Drehachse rotiert, ein Faden ein aktives Fadenlieferwerk durchläuft, in Abhängigkeit von einer die Fadenspannung anzeigenden Größe mittels des aktiven Fadenlieferwerks aktiv gefördert wird, aus einer Fadenaustrittsöffnung des Spindelrotors austritt, einen Zwirnteller des Spindelrotors in einem Abwurfpunkt berührt und an dem Abwurfpunkt in einen Fadenballon übergeht. Die Erfindung betrifft ferner eine Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine mit einem um eine Drehachse rotierbaren Spindelrotor. Der Spindelrotor umfasst einen Zwirnteller und eine Fadenaustrittsöffnung. Ein aus der Fadenaustrittsöffnung im Betrieb der Arbeitsstelle austretender Faden berührt den Zwirnteller in einem Abwurfpunkt und geht an dem Abwurfpunkt in einen Fadenballon über. Im Fadenlauf ist ein aktives Fadenlieferwerk zur Beeinflussung der Fadenspannung des aus der Fadenaustrittsöffnung austretenden Fadens angeordnet. Das aktive Fadenlieferwerk ist dazu ausgebildet, den Faden aktiv zu fördern und es ist eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des aktiven Fadenlieferwerks vorhanden.
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Auf Doppeldraht- und Kabliermaschinen wird ein fadenförmiges Gut verarbeitet. Unter fadenförmigem Gut sollen im Rahmen dieser Anmeldung alle linienförmigen Gebilde verstanden werden. Dies können Garne, Zwirne aber auch Foliebändchen sowie schlauch- und bändchenförmige Textilien und dergleichen sein. Zur Vereinfachung wird der Begriff des Fadens gleichbedeutend für die möglichen Alternativen im Rahmen dieser Anmeldung verwendet.
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Bei Doppeldrahtzwirnmaschinen wird ein Faden von einer Vorlagespule über Abzugshilfen zum Fadeneinlauf der Spindel und von dort zur Hohlachse geführt. Nach Vorbremsung in der Hohlachse tritt der Faden in den Spindelrotor ein, der in der Regel einen Zwirnteller und eine Speicherscheibe umfasst. Im weiteren Verlauf umschlingt der Faden die Speicherscheibe in einer Länge, die insbesondere von der Fadenspannung, aber auch von anderen Einflussfaktoren, wie der Oberflächenbeschaffenheit der Speicherscheibe und des Fadens, abhängt. Nach Verlassen der Speicherscheibe und Umlenkung durch den Zwirnteller rotiert der Faden als Fadenballon um die Vorlagespule.
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Beim Kablieren wird der Faden einer ersten Vorlagespule zentral von unten in die Spindelachse eingeführt, im Spindelrotor umgelenkt und anschließend rotierend um eine zweite Vorlagespule zum Ballonfadenführer gebracht, wo er sich mit einem zweiten Faden, welcher von der zweiten Vorlagespule zum Ballonfadenführer läuft, vereinigt. Auch der Spindelrotor einer Kablierspindel weist in der Regel einen Zwirnteller und eine Speicherscheibe auf.
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Die Speicherscheibe ist erforderlich, um Fadenspannungsschwankungen auszugleichen. Fadenspannungsschwankungen können durch Unregelmäßigkeiten in der Fadenzufuhr auftreten. Solange die Speicherscheibe von dem Faden umschlungen wird, bleiben die Form und der Durchmesser des Fadenballons, sofern sich keine sonstigen Betriebsparameter ändern, unverändert. Das heißt, der Fadenballon ist unabhängig vom Umschlingungswinkel. Erst wenn die Umschlingung vollständig aufgelöst ist, ändern sich Form und Durchmesser des Fadenballons. Die Umschlingung beziehungsweise Speicherung des Fadens kann durch eine Erhöhung der Fadenspannung aufgelöst werden. Eine weitere Erhöhung der Fadenspannung führt dann dazu, dass der Fadenballon näher an die Vorlagespule beziehungsweise an einen die Vorlagespule umgebenden Spulentopf herangezogen wird.
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Aus der
WO 2010/009786 A1 ist bekannt, dass der Durchmesser des Fadenballons entscheidenden Einfluss auf den Energieverbrauch einer Doppeldrahtzwirn- oder Kablierspindel hat. Da, wie oben erläutert, der Fadenballon nicht beeinflusst werden kann, solange der Faden auf einer Speicherscheibe gespeichert wird, wird hier vorgeschlagen, auf die Speicherung des Fadens auf einer Speicherscheibe im normalen Betrieb zu verzichten. Damit kann der Fadenballon direkt durch Beeinflussung der Fadenspannung verändert werden. Die
WO 2010/009786 A1 trifft keine Aussage darüber, ob weiter eine Speicherscheibe vorhanden ist und nur auf die Speicherung verzichtet wird oder ob auf die Speicherscheibe vollständig verzichtet wird.
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In der
WO 2010/009786 A1 ist zur Beeinflussung der Fadenspannung sowohl eine Fadenbremse als auch ein aktives Fadenlieferwerk offenbart, welche jeweils im Fadenlauf vor dem Abwurfpunkt angeordnet sind. Aktive Fadenlieferwerke sind beispielweise in der
DE 10 2011 113 614 A1 genauer beschrieben. Ein solches aktives Fadenlieferwerk kann, im Gegensatz zu einer Fadenbremse, den Faden aktiv fördern. Mit dem aktiven Lieferwerk kann aber auch eine Bremswirkung erzielt werden. Dazu wird die Liefergeschwindigkeit unter die Abzugsgeschwindigkeit abgesenkt. Das aktive Fadenlieferwerk ermöglicht demnach zum einen die Fadenspannung so einzustellen, dass ein gewünschter Ballondurchmesser resultiert und zum anderen ist es in der Lage, Fadenspannungsschwankungen auszugleichen.
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Die
CN102212899A und die
CN102212905A offenbaren eine Kablierspindel mit einer Speicherscheibe und einer Fadenbremse. Da die Fadenbremse Fadenspannungsschwankungen nur bedingt ausgleichen kann, erfolgt der Hochlauf der Kablierspindel unter Verwendung der Speicherscheibe. Erst im normalen Betrieb wird die Fadenspannung mittels der Fadenbremse erhöht und die Speicherung des Fadens auf der Speicherscheibe aufgelöst, um den Ballondurchmesser zu reduzieren und Energie zu sparen. Aber auch im normalen Betrieb können Fadenspannungsschwankungen auftreten. Bei einer Reduzierung der Fadenspannung kann die Speicherscheibe kurzzeitig Faden speichern und den Spannungsabfall ausgleichen. Ein weiterer Anstieg der Fadenspannung führt unmittelbar zur weiteren Reduzierung des Ballondurchmessers. Dadurch kann es zu einer ungewollten Kollision des Fadens mit der Vorlagespule beziehungsweise mit dem die Vorlagespule umgebenen Spulentopf kommen. In der Regel führt dies zu Garnschädigung oder Fadenbruch. Dadurch wird die Qualität beziehungsweise die Produktion negativ beeinflusst.
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Bei Verwendung eines aktiven Fadenlieferwerkes ist keine Speicherscheibe erforderlich, da durch die aktive Lieferung beliebige Fadenspannungsschwankungen ausgeglichen werden können. So wird auf eine Speicherscheibe in Verbindung mit einem aktiven Fadenlieferwerk verzichtet. Solche Anordnungen haben sich im Prinzip bewährt. Nur bei besonders feinen Zwirnen wurden Schädigungen des Zwirns festgestellt.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine und ein dazugehöriges Verfahren zu schaffen, die es ermöglichen, alle Arten von Zwirnen zuverlässig und energiesparend zu verarbeiten.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruches 1 sowie die Arbeitsstelle gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine vorgeschlagen, bei dem der Faden vor Austritt aus der Fadenaustrittsöffnung einen von der Drehachse weg weisenden Fadenführungskanal einer Speicherscheibe des Spindelrotors durchläuft und am Ende des Fadenführungskanals, am Umfang der Speicherscheibe aus der Fadenaustrittsöffnung austritt.
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Bei einem Verfahren ohne Speicherscheibe tritt der Faden direkt aus der Hohlspindel aus. Der Antrieb des Fadenballons erfolgt dabei ausschließlich durch die Mitnahme des Fadens durch den rotierenden Zwirnteller. Die Mitnahme des Fadens erfolgt dabei durch Reibschluss an dem Abwurfpunkt und gegebenenfalls durch Reibschluss an dem Bereich zwischen Fadenaustrittsöffnung und Abwurfpunkt, in dem der Faden den Zwirnteller berührt. Das führt zu einer hohen Belastung des Fadens und kann bei feinen Zwirnen zu Reibungsschäden an dem fertigen Zwirn führen.
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Bei der Verwendung einer Speicherscheibe erfolgt der Antrieb des Fadenballons nicht mehr ausschließlich durch Reibschluss an dem Abwurfpunkt, sondern der Faden wird auch durch den Fadenführungskanal der Speicherscheibe mitgenommen. Die Mitnahme erfolgt durch Formschluss. Der mit dem Zwirnteller und der Speicherscheibe rotierende Fadenführungskanal der Speicherscheibe stellt entsprechend seiner Länge einen entsprechenden Hebelarm zur Drehachse dar und erzeugt somit ein entsprechendes Drehmoment zum Antrieb des Fadenballons. Auf diese Weise wird die Reibung am Abwurfpunkt verringert und eine Schädigung des Zwirns vermieden. Die beschriebenen Effekte sind unabhängig davon, ob eine Speicherung des Fadens auf der Speicherscheibe erfolgt oder nicht.
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Deshalb wird vorzugsweise eine die Fadenspannung anzeigende Größe mittels des aktiven Fadenlieferwerks so eingestellt wird, dass im normalen Betrieb, das heißt bei konstanter Drehzahl des Spindelrotors, keine Speicherung des Fadens mittels der Speicherscheibe erfolgt. Damit ergibt sich die Möglichkeit den Fadenballon entsprechend zu minimieren und damit Energie einzusparen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Fadenspannung selbst geregelt werden. Das heißt, es wird ein Fadenspannungswert als Sollwert vorgegeben und die tatsächliche Fadenspannung wird erfasst beziehungsweise gemessen. Die Abweichung aus Sollwert und tatsächlicher Fadenspannung ergibt eine Stellgröße für das aktive Fadenlieferwerk. Die Fadenspannung wird auf diese Weise konstant gehalten und Fadenspannungsschwankungen können ausgeglichen werden. Als Regelgröße sind beispielsweise auch der Durchmesser des Fadenballons oder die Leistungsaufnahme des Spindelantriebs möglich. Die Fadenspannung wird dann mittelbar über diese Regelgrößen eingestellt.
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Größere Fadenspannungsschwankungen treten vor allem dann auf, wenn die Spindeldrehzahl größeren Änderungen unterliegt. Solche Drehzahländerungen können außerhalb des normalen Betriebes, zum Beispiel beim Anfahren des Spindelrotors, beim Stoppen des Spindelrotors oder bei Fehlern der Spannungsversorgung auftreten. In solchen Betriebszuständen sind die Anforderungen an die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Fadenspannungsregelung mittels des aktiven Lieferwerks besonders hoch. Hier besteht die Möglichkeit, die Ausgleichsmöglichkeiten der Speicherscheibe zu nutzen und die Fadenspannung mittels des aktiven Fadenlieferwerks so einzustellen, dass während bestimmter Betriebszustände außerhalb des normalen Betriebes, insbesondere beim Anfahren des Spindelrotors, beim Stoppen des Spindelrotors oder bei Fehlern der Spannungsversorgung, eine Speicherung des Fadens mittels der Speicherscheibe erfolgt. Das heißt, zur Einstellung der Fadenspannung wird ein Steuer- und Regelkreis mit entsprechend geringeren Anforderungen an die Geschwindigkeit und Genauigkeit verwendet. Die Speicherscheibe dient in diesem Fall als Puffer und wirkt als Reibungsbremse. Die Speicherscheibe bewirkt bei Drehzahländerungen eine Unempfindlichkeit gegenüber Störungen.
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Fehler der Spannungsversorgung können Totalausfälle der Versorgungsspannung sein, aber auch Abweichungen der Versorgungspannung von ihrem Nennwert, die über einen zulässigen Toleranzbereich hinausgehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die die Fadenspannung anzeigenden Größe mittels des aktiven Fadenlieferwerks so eingestellt, dass vor dem Eintritt bestimmter Betriebszustände außerhalb des normalen Betriebes, insbesondere vor dem Stoppen des Spindelrotors oder vor bestimmten vorhersagbaren Fehlern der Spannungsversorgung, eine Speicherung des Fadens mittels der Speicherscheibe erfolgt. Ein bevorstehender Totalausfall der Spannungsversorgung kündigt sich zum Beispiel durch messbare Veränderungen in der Versorgungsspannung an. Bei vorhersagbaren Ereignissen, die die Anforderungen an den Ausgleich der Fadenspannung erhöhen, kann noch während des normalen Betriebes die die Fadenspannung anzeigenden Größe so eingestellt werden, dass eine definierte Speicherung des Fadens auf der Speicherscheibe erfolgt. Dadurch werden die Ausgleichseigenschaften der Speicherscheibe beim tatsächlichen Eintritt des Ereignisses noch verbessert, da Schwankungen nach oben und unten ausgeglichen werden können. Wenn es ohne vorherige Speicherung zum Beispiel beim Stoppen des Spindelrotors zu einer Spannungserhöhung kommt, die das Fadenlieferwerk nicht ausgleicht, bewirkt dies eine weitere Reduzierung des Durchmessers des Fadenballons. Dies kann dann wiederum zu einer Kollision des Ballonfadens mit der Vorlagespule beziehungsweise mit einem die Vorlagespule umgebenden Spulentopf führen. Durch die vorzeitige definierte Speicherung auf der Speicherscheibe kann somit eine Schädigung des Fadens oder ein Fadenbruch durch die Kollision verhindert werden.
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Zur Lösung der Aufgabe wird außerdem eine Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine vorgeschlagen, bei der der Spindelrotor einen unterhalb des Zwirntellers angeordnete Speicherscheibe aufweist, die Speicherscheibe einen von der Drehachse weg weisenden Fadenführungskanal umfasst und die Fadenaustrittsöffnung als außenseitiges Ende des Fadenführungskanals ausgebildet und am Umfang der Speicherscheibe angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, das aktive Fadenlieferwerk so einzustellen, dass im normalen Betrieb bei konstanter Drehzahl des Spindelrotors keine Speicherung des Fadens mittels der Speicherscheibe erfolgt. Der Fadenspannungsausgleich erfolgt dann durch das aktive Fadenlieferwerk, der Durchmesser des Fadenballons kann reduziert und damit Energie eingespart werden.
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Die Steuereinrichtung kann auch dazu ausgebildet sein, das aktive Fadenlieferwerk so einzustellen, dass während bestimmter Betriebszustände außerhalb des normalen Betriebes, insbesondere beim Anfahren des Spindelrotors, beim Stoppen des Spindelrotors oder bei Fehlern der Spannungsversorgung, eine Speicherung des Fadens mittels der Speicherscheibe erfolgt. Das kann zum Beispiel durch eine Verringerung der Abtastfrequenz der in der Steuereinrichtung implementierten Regelung erreicht werden. Die Auslastung des entsprechenden Prozessors der Steuereinrichtung wird damit verringert. Das ermöglicht die Verwendung einfacherer Prozessoren und damit einen Kostenvorteil.
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Es ist auch möglich, die Steuereinrichtung dazu auszubilden, das aktive Fadenlieferwerk so einzustellen, dass vor dem Eintritt bestimmter Betriebszustände außerhalb des normalen Betriebes, insbesondere vor dem Stoppen des Spindelrotors, eine Speicherung des Fadens mittels der Speicherscheibe erfolgt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematisierte Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Kabliermaschine;
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2 eine schematisierte Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Doppeldrahtzwirnmaschine;
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3 eine schematisierte Untersicht eines Spindelrotor mit einer Speicherscheibe und einem gespeicherten Faden;
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4 der Spindelrotor aus 3 ohne eine Speicherung des Fadens.
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In der 1 ist in schematisierter Ansicht der Aufbau einer erfindungsgemäßen Arbeitsstelle 1 einer Kabliermaschine dargestellt, anhand der das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird. Die Arbeitsstelle 1 weist ein Gatter 4 auf, welches der Aufnahme mindestens einer ersten Vorlagespulen 7 dient, von der ein so genannter Außenfaden 5 abgezogen wird. Des Weiteren umfasst die Arbeitsstelle 1 eine Kablierspindel 2, die von einem Spindelantrieb 3 angetrieben wird. Bei dem Spindelantrieb 3 kann es sich um einen Motor handeln, der die Kablierspindel 2 direkt antreibt, oder um einen indirekten Antrieb, zum Beispiel um einen Riemenantrieb. Die Kablierspindel 2 weist einen Spindelrotor 51 mit einem Zwirnteller 8 und einer Speicherscheibe 50 auf. Die Kablierspindel 2 trägt eine zweite Vorlagespule 15, von der ein so genannter Innenfaden 16 über Kopf abgezogen wird, der oberhalb der Kablierspindel 2 einer Ballonöse oder einem Ausgleichssystem 9, im dargestellten Ausführungsbeispiel einem Cordregulator, zugeführt wird.
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Der von der ersten Vorlagespule
7 abgezogene Außenfaden
5 wird einem zwischen dem Gatter
4 und der Kablierspindel
2 im Fadenlauf angeordneten aktiven Fadenlieferwerk
6 zugeführt, mittels dem der Faden aktiv gefördert wird. Aktive Fadenlieferwerke sind im Prinzip bekannt und werden an dieser Stelle nicht im Detail erläutert. Eine detailliertere Darstellung einer möglichen Ausführungsform kann beispielsweise der
DE 10 2011 113 614 A1 entnommen werden. Das aktive Fadenliederwerk
6 steht mit einer Steuereinrichtung
18 in Verbindung, die die Regelung der Ballonspannung durch entsprechende Ansteuerung des aktiven Fadenlieferwerks ermöglicht. Das aktive Fadenlieferwerk
6 ist in Fadenabzugsrichtung gesehen dem Zwirnteller
8 vorgeschaltet. Anschließend durchläuft der Außenfaden
5 den Spindelantrieb
3 in der Drehachse und tritt unterhalb des Zwirntellers
8 aus der Fadenaustrittsöffnung
52 der Speicherscheibe
50 aus. An dem Rand des Zwirntellers
8 wird der Außenfaden
5 nach oben umgelenkt, so dass der Außenfaden
5 entlang der Kablierspindel
2 unter Ausbildung eines Fadenballons B die Vorlagespule
15 umläuft. Die Ballonöse beziehungsweise das Ausgleichssystem
9, in denen der von der ersten Vorlagespule
7 abgezogene Außenfaden
5 und der von der zweiten Vorlagespule
15 abgezogene Innenfaden
16 zusammengeführt werden, bestimmt die Höhe des sich ausbildenden freien Fadenballons B. In der Ballonöse beziehungsweise dem Ausgleichssystem
9 befindet sich der Kablier- oder auch Cordierpunkt, in dem die beiden Fäden
5,
16 zusammenlaufen und den Cordfaden
17 bilden.
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Oberhalb des Kablierpunktes ist eine Abzugsvorrichtung 10 angeordnet, mittels der der Cordfaden 17 abgezogen und über ein Ausgleichselement, wie beispielsweise einem Tänzer 11, einer Aufwickelvorrichtung 12 zugeführt wird. Die Aufwickelvorrichtung 12 weist eine Antriebswalze 13 und eine von der Antriebswalze 13 reibschlüssig angetriebene Spule 14 auf.
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Das aktive Fadenlieferwerk 6 ermöglicht es, die Fadenspannung des Außenfadens 5 vor dem Zwirnteller 8 derart zu variieren, dass Unregelmäßigkeiten in der Fadenzufuhr ausgeglichen werden und keine Speicherung des Fadens 5 auf der Speicherscheibe erfolgt. Die auf den Außenfaden 5 aufgebrachte regelbare Fadenspannung kann eine Größenordnung aufweisen, die in Abhängigkeit von der Geometrie der Spindel 2 zu einer Minimierung des freien Fadenballons B führt.
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Die dem aktiven Fadenlieferwerk 6 zugeordnete Steuereinrichtung 18 verwendet als Regelgröße vorzugsweise die Spannung des Außenfadens 5. Alternativ oder zusätzlich kann als Regelgröße auch der Durchmesser des Fadenballons B oder die Leistungsaufnahme des Spindelantriebs 3 herangezogen werden, um Schwankungen von Liefergeschwindigkeiten, die zu Veränderungen der Fadenspannung führen, unmittelbar ausgleichen zu können.
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Die Überwachung beziehungsweise Messung der Fadenspannung zur Regelung des aktiven Fadenlieferwerks 6 kann elektronisch und/oder mechanisch erfolgen, beispielsweise durch eine Tänzerrolle oder eine konische Walze. Bei der Verwendung einer Tänzerrolle, die mit dem Außenfaden 5 in Verbindung steht, wird deren Auslenkung auf Grund der sich ändernden Fadenspannung erfasst, die als Rückführung für die Regelung der Fadenspannung verwendet wird.
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2 zeigt in schematisierter Ansicht den Aufbau einer Arbeitsstelle 20 einer Doppeldrahtzwirnmaschine, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Die Arbeitsstelle 20 weist eine Zwirnspindel 22 auf, die von einem Spindelantrieb 23 angetrieben wird. Auf der Zwirnspindel 22 befindet sich eine Vorlagespule 21, von der ein Faden 25, bestehend aus zwei oder mehr gefachten Einzelfäden, abgezogen und einem aktiven Fadenlieferwerk 26 zugeführt wird. Das aktive Fadenlieferwerk 26 wird durch eine Steuereinrichtung 33 in der zuvor bereits für die Kabliermaschine beschriebenen Weise geregelt. Die Anordnung des aktiven Fadenlieferwerks im Fadenlauf ist derart, dass dieses dem Zwirnteller 24 in Fadenabzugsrichtung vorgelagert ist. Der Faden 25 wird durch die als Hohlspindel ausgeführte Zwirnspindel 22 geführt und tritt unterhalb eines die Vorlagespule 21 tragenden Zwirntellers 24 aus der Fadenaustrittsöffnung 35 der Speicherscheibe 34 aus. Der Zwirnteller 24 und die Speicherscheibe 34 sind Teile des Spindelrotors 36. Der Faden 25 wird bis zum Rand des Zwirntellers 24 geführt, wo er umgelenkt und die Zwirnspindel 22 unter Ausbildung eines freien Fadenballons B umläuft. Der Faden 25 wird einer Ballonöse 27 zugeführt, die die Höhe des freien Fadenballons B begrenzt. Oberhalb der Ballonöse 27 ist eine Fadenabzugseinrichtung 28 vorgesehen. Im weiteren Fadenlauf ist der Fadenabzugsvorrichtung 28 ein Ausgleichselement 29 nachgeschaltet sowie eine Aufwickelvorrichtung 30 mit einer Antriebswalze 32 und einer von der Antriebswalze 32 reibschlüssig angetriebenen Spule 31.
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Die 3 und 4 zeigen eine Untersicht eines Spindelrotors 47, wie er sowohl für eine Kablierspindel 2 als auch für eine Doppeldraht-Zwirnspindel 22 Verwendung findet. Unter dem Zwirnteller 40 ist eine Speicherscheibe 41 angeordnet. Die Speicherscheibe 41 weist einen Fadenführungskanal 45 auf, der den Faden 43 von der Drehachse 44 weg in Richtung der Außenkante des Zwirntellers 40 befördert. Am Ende des Fadenführungskanals 45 befindet sich die Fadenaustrittsöffnung 42. Die Fadenaustrittsöffnung 42 wird von zwei Seiten jeweils von einem Umlenkröhrchen 46 begrenzt. Der Spindelrotor 47 rotiert in Richtung des Pfeils 48 um die Drehachse 44. Die 3 und 4 zeigen zwei mögliche Zustände, die über das aktive Fadenlieferwerk 6, 26 eingestellt werden können. In 3 erfolgt eine Speicherung des Fadens 43 auf der Speicherscheibe 41. Der Faden 43 durchläuft den Fadenführungskanal 45. An der Fadenaustrittsöffnung 42 wird der Faden 43 an einem Umlenkröhrchen 46 umgelenkt und umschlingt teilweise die Speicherscheibe 41, bis der Faden 43 sich schließlich von der Speicherscheibe 41 entfernt. Im Abwurfpunkt 53 wird der Faden von dem Zwirnteller 40 umgelenkt und geht in den Fadenballon B über. In der 4 findet keine Speicherung des Faden 43 auf der Speicherscheibe 41 statt. Dennoch berührt der Faden 43 ein Umlenkröhrchen 46 und verläuft von dem Umlenkröhrchen 46 ohne Speicherung zu dem Abwurfpunkt 53.
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Unabhängig von einer Speicherung des Faden 43 auf der Speicherscheibe 41 wird der Antrieb des Fadenballons B im Wesentlichen durch zwei Faktoren bestimmt. Im Abwurfpunkt 53 wird der Faden 43 durch die Reibung von dem Zwirnteller 40 mitgenommen.
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Zusätzlich wird der Antrieb des Fadenballons B durch die formschlüssige Mitnahme durch den Fadenführungskanal 45 unterstützt. Der Fadenführungskanal 45 bildet einen Hebelarm, der sich von der Drehachse 44 bis zur Fadenaustrittsöffnung 42 erstreckt. Das heißt, der Hebelarm entspricht dem halben Speicherscheibendurchmesser. Je größer der Hebelarm beziehungsweise der Speicherscheibendurchmesser desto größer das Antriebsmoment für den Fadenballon. Die Speicherscheibe 40 reduziert damit die Reibungsbelastung des Fadens 43 in dem Abwurfpunkt 53.
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Wenn die Speicherscheibe 41 von dem Faden 43 umschlungen wird, wirkt diese wie eine Reibungsbremse und entlastet damit das aktive Fadenlieferwerk 6, 26. Dadurch sind die Anforderungen an die Regelung des Fadenlieferwerkes geringer. Die Speicherscheibe 41 ermöglicht einen automatischen Ausgleich der Fadenspannung bei Schwankungen. Durch die Einstellung der Fadenspannung mittels des aktiven Fadenlieferwerks 6, 26 lässt sich eine beliebige Speicherung des Fadens 43 auf der Speicherscheibe 41 einstellen. Ausgehend von einem Zustand mit Speicherung, wie er in der 3 dargestellt ist, kann durch eine Erhöhung der Fadenspannung die Umschlingung der Speicherscheibe sukzessive verringert werden. Sobald die Speicherung aufgelöst ist, führt eine weitere Erhöhung der Fadenspannung zu einer Verkleinerung des Fadenballons. Umgekehrt führt eine Verringerung der Fadenspannung wieder zu einer Vergrößerung des Fadenballons bis zu seiner vollen Ausbildung. Erst dann setzt wieder eine Speicherung des Fadens 43 auf der Speicherscheibe 41 ein.
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Vorzugsweise wird die Fadenspannung so eingestellt, dass im normalen Betrieb keine Speicherung des Fadens 43 auf der Speicherscheibe 41 erfolgt. Der Fadenballon kann damit soweit verkleinert werden, wie es die Geometrie der Spindel zulässt. Auf diese Weise kann effizient Energie gespart werden. In bestimmten Betriebszuständen werden allerdings höhere Anforderungen an die Regelung der Fadenspannung gestellt als im normalen Betrieb. Solche Betriebszustände sind zum Beispiel das Anfahren und das Stoppen der Spindel, aber auch der Ausfall der Versorgungsspannung oder sonstige Störungen. Die Regelung der Fadenspannung lässt sich im Prinzip so auslegen, dass auch in diesen Betriebszuständen keine Speicherung des Fadens 43 auf der Speicherscheibe 41 erfolgt. Erfindungsgemäß ist die Regelung der Fadenspannung durch das aktive Fadenlieferwerk jedoch so ausgelegt, dass in diesen Betriebszuständen eine Speicherung zugelassen wird. Der Einfluss auf den Energieverbrauch ist gering, da die Speicherung nur in bestimmten Betriebszuständen erfolgt. Bei vorhersagbaren Ereignissen beziehungsweise Betriebszuständen, wie dem Stoppen der Spindel, ist es sinnvoll, bereits vor Eintritt des Betriebszustandes, den Sollwert der Fadenspannung so zu verändern, dass eine Speicherung auf der Speicherscheibe 41 erfolgt. So werden die Ausgleichsmöglichkeiten der Speicherscheibe 41 optimal genutzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/009786 A1 [0006, 0006, 0007]
- DE 102011113614 A1 [0007, 0030]
- CN 102212899 A [0008]
- CN 102212905 A [0008]
