DE102020110579A1

DE102020110579A1 - Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen auf einer Spulmaschine

Info

Publication number: DE102020110579A1
Application number: DE102020110579.7A
Authority: DE
Inventors: Ansgar Paschen; Wolf-Michael Ruh
Original assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Current assignee: Rieter Automatic Winder De GmbH
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2021-10-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen auf einer Spulmaschine sowie eine Spulmaschine, die wenigstens eine Changiertrommel mit zwei jeweils eine Gängigkeit bildenden Fadenführungsnuten zum Führen des aufzuwickelnden Fadens sowie ein Fadenführungsmittel zum Wechsel der Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens auf der Changiertrommel aufweist. Um ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen auf einer Spulmaschine sowie eine entsprechende Spulmaschine bereitzustellen, die es ermöglichen, Bildzonen beim Wickeln von Kreuzspulen in wilder Wicklung möglichst vollständig zu verhindern und dabei gleichzeitig einen gestörten Spulenaufbau zu verringern, sodass es nicht zu einer Instabilität, einer Ringbildung oder einem verschlechterten Ablaufverhalten der Kreuzspule kommt, ist vorgesehen, dass kontinuierlich während wenigstens eines Abschnitts des Spulvorgangs ein periodisches Ansteuern des Fadenführungsmittels zum wahlweisen Halten des aufzuwickelnden Fadens in der gegenwärtig genutzten Fadenführungsnut oder ein Wechsel der Gängigkeit in die andere Fadenführungsnut zur Bildstörung der Wicklung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen auf einer Spulmaschine, wobei die Spulmaschine wenigstens eine Changiertrommel mit zwei jeweils eine Gängigkeit bildenden Fadenführungsnuten zum Führen des aufzuwickelnden Fadens sowie ein Fadenführungsmittel zum Wechsel der Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens auf der Changiertrommel aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Spulmaschine.
Beim Wickeln von Kreuzspulen unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Wicklungsarten, der Präzisionswicklung und der wilden Wicklung.
Bei der Präzisionswicklung besteht während des gesamten Spulvorgangs ein konstantes Verhältnis zwischen der Spulendrehzahl und der Geschwindigkeit der Fadenchangierung beziehungsweise der Changierfrequenz, so dass das Windungsverhältnis während des gesamten Spulvorganges gleichbleibt. Der Fadenkreuzungswinkel nimmt jedoch bei zunehmendem Spulendurchmesser ab. Bei der Präzisionswicklung treten grundsätzlich keine Bildzonen auf. Die Spule weist eine hohe Wicklungsdichte auf und hat gute Ablaufeigenschaften, wodurch hohe Abzugsgeschwindigkeiten erreichbar sind. Bedingt durch den immer kleiner werdenden Fadenkreuzungswinkel bei wachsendem Spulendurchmesser ist die Stabilität des Garnkörpers dagegen eingeschränkt. Zudem verursacht der abnehmende Fadenkreuzungswinkel eine Zunahme der Wickeldichte nach außen hin, was in der Färberei zu einer ungleichmäßigen Durchdringung der Färbeflotte führen kann.
Bei der wilden Wicklung besteht während der gesamten Spulenreise ein festes Verhältnis zwischen der Spulenoberflächengeschwindigkeit und der Changierfrequenz. Hierdurch wird der Fadenkreuzungswinkel konstant gehalten, während das Windungsverhältnis, das heißt, die Anzahl der Spulenumdrehungen pro Doppelhub, bei zunehmendem Durchmesser kleiner wird. Die Vorteile der wilden Wicklung liegen darin, dass relativ stabile Garnkörper erzeugt werden können, die eine sehr gleichmäßige Dichte aufweisen.
Nachteilig bei dieser Wicklungsart ist allerdings, dass das Windungsverhältnis hyperbolisch abnimmt und in bestimmten Windungsverhältnisbereichen, in denen das Windungsverhältnis zum Beispiel einen ganzzahligen Wert annimmt, sogenannte Bilder oder Spiegel entstehen. In diesen Bildzonen bzw. Bildwickelzonen liegen die Fäden in mehreren aufeinanderfolgenden Windungsschichten übereinander oder sehr dicht nebeneinander. Die Bilder führen dazu, dass die Kreuzspule in diesem Bereich höher verdichtet ist, sodass beispielsweise beim Färben eine ungleichmäßige Färbung entstehen kann. Außerdem besteht die Gefahr, dass die aufeinander oder dicht nebeneinanderliegenden Fadenbereiche seitlich aufeinander abrutschen und sich dabei gegenseitig verklemmen, was sich sehr nachteilig auf die Ablaufeigenschaften einer Kreuzspule auswirkt.
In der Vergangenheit sind daher bereits zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren entwickelt worden, die das Entstehen der vorbeschriebenen Bildwickelzonen verhindern sollen. Maßnahmen zur Vermeidung oder Reduzierung von Bildern werden dabei als Bildstörung bezeichnet. Zum Erzeugen der Bildstörung kann im Wesentlichen entweder die Spulendrehzahl, wie es beispielsweise aus der DE 195 19 542 A1 bekannt ist, oder die Changierfrequenz, wie es beispielsweise aus der EP 2 143 680 A1 bekannt ist, angepasst werden. Dabei kann eine Bildstörung insbesondere durch das Erzeugen eines Schlupfes zwischen dem aufzuwickelnden Faden und der Changiertrommel erreicht werden, wie es in der EP 2 746 206 A2 offenbart ist. Mittels sämtlichen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kann jedoch das Entstehen von Bildwickelzonen nicht vollständig vermieden werden. Zudem führen bekannte Verfahren zum Erzeugen von Bildstörungen häufig zu einem gestörten Spulenaufbau, was zu einer Instabilität der Spule, einem verschlechterten Ablaufverhalten und zu einer Ringbildung auf den Spulenflanken führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen auf einer Spulmaschine sowie eine entsprechende Spulmaschine bereitzustellen, die es ermöglichen, Bildzonen beim Wickeln von Kreuzspulen in wilder Wicklung möglichst vollständig zu verhindern und dabei gleichzeitig einen gestörten Spulenaufbau zu verringern, sodass es nicht zu einer Instabilität, einer Ringbildung oder einem verschlechterten Ablaufverhalten der Kreuzspule kommt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen auf einer Spulmaschine gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Spulmaschine gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wickeln von Kreuzspulen wird eine Spulmaschine verwendet, die wenigstens eine Changiertrommel mit zwei jeweils eine Gängigkeit bildenden Fadenführungsnuten zum Führen des aufzuwickelnden Fadens, insbesondere in einer von beiden Gängigkeiten, und/oder zum Antrieb der Kreuzspule während des Wickelns sowie ein Fadenführungsmittel zum Wechsel der Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens auf der Changiertrommel aufweist. Dabei erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich während wenigstens eines Abschnitts des Spulvorgangs ein periodisches Ansteuern des Fadenführungsmittels zum wahlweisen Halten des aufzuwickelnden Fadens in der gegenwärtig genutzten Fadenführungsnut oder zum Wechsel der Gängigkeit in die andere Fadenführungsnut zur Bildstörung der Wicklung.
Die erfindungsgemäße Spulmaschine zum Wickeln von Kreuzspulen an wenigstens einer Spulstelle weist wenigstens eine Changiertrommel mit zwei jeweils eine Gängigkeit bildenden Fadenführungsnuten zum Führen des aufzuwickelnden Fadens, insbesondere in einer von beiden Gängigkeiten, und/oder zum Antrieb der Kreuzspule während des Wickelns, ein Fadenführungsmittel zum Wechsel der Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens sowie eine Steuereinheit zum Ansteuern des Fadenführungsmittels zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in vorteilhafter Weise, besonders zuverlässig und umfassend Bildzonen beim Spulen in wilder Wicklung zu vermeiden und dabei gleichzeitig negative Einflüsse auf den Spulenaufbau zu verringern. Die Erfindung hat dabei den Vorteil, dass zusätzlich zu den bekannten Einstellparametern zur Bildstörung, wie der Spulendrehzahl und der Changierfrequenz sowie ggf. auch des Schlupfes, die Gängigkeit als frei wählbarer Parameter hinzugefügt wird, sodass bereits alleine aufgrund der Gängigkeit das Bilden von Bildzonen umfassend verhindert werden kann und insbesondere bevorzugt in Kombination mit wenigstens einem weiteren dieser Einstellparameter die Bildbildung vollständig vermieden wird.
Unter einem Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen wird zunächst jedes Verfahren verstanden, mittels dem eine Kreuzspule mit einer beliebigen Wicklung und einer beliebigen Form erzeugt werden kann. Bevorzugt erfolgt das Wickeln in wilder Wicklung, d. h. mit festem Verhältnis zwischen der Kreuzspulenoberflächengeschwindigkeit und der Changierfrequenz, insbesondere während des gesamten Spulvorgangs bzw. während der gesamten Spulenreise.
Die Spulmaschine ist grundsätzlich eine Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens einer Kreuzspule, bevorzugt zahlreicher Kreuzspulen zugleich. Dazu weist die Spulmaschine bevorzugt wenigstens eine Spulstelle und besonders bevorzugt mehrere Spulstellen auf, die ganz besonders bevorzugt parallel zueinander angeordnet und/oder identisch zueinander gebildet sind. Grundsätzlich kann die Spulmaschine eine eigenständige Vorrichtung oder aber Teil einer textil- und/oder fadenverarbeitenden Maschine sein. Die Spulmaschine ist jedoch bevorzugt ein Spulautomat und besonders bevorzugt ein Autoconer. Ganz besonders bevorzugt ist die Spulmaschine ein beliebiges fadenwickelndes System mit einer Changiertrommelverlegung des aufzuwickelnden Fadens. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, dass jede Spulstelle der Spulmaschine eine Changiertrommel aufweist.
Die Changiertrommel ist erfindungsgemäß dazu vorgesehen, den aufzuwickelnden Faden in einem Bereich unmittelbar vor der Kreuzspule derart zu führen, dass sich auf der Kreuzspule die erwünschte Kreuzwicklung des Fadens ergibt. Dazu weist die Changiertrommel bevorzugt eine zylindrische Form mit einem über die Länge gleichbleibendem Durchmesser und/oder mit einer im Wesentlichen geschlossenen zylindrischen Oberfläche auf. In der Oberfläche der Changiertrommel sind erfindungsgemäß wenigstens zwei Fadenführungsnuten angeordnet, die zur Führung des aufzuwickelnden Fadens, insbesondere in einer axialen Richtung der Changiertrommel, vorgesehen sind. Entsprechend handelt es sich bei der Changiertrommel um eine Verlegetrommel bzw. eine Nutentrommel.
Die beiden Fadenführungsnuten können dabei grundsätzlich beliebig gebildet und beliebig auf der Oberfläche der Changiertrommel angeordnet sein. Bevorzugt sind die beiden Fadenführungsnuten zueinander in Bezug auf den Querschnitt, die Breite, die Tiefe und/oder den Verlauf identisch gebildet, wobei ein zueinander gespiegelter und/oder nachlaufender Verlauf der beiden Fadenführungsnuten auf der Oberfläche der Changiertrommel besonders bevorzugt ist. Dabei ist ganz besonders bevorzugt der Winkel der Fadenführungsnuten identisch und/oder die Verlaufsrichtung in axialer Richtung der Changiertrommel entgegengesetzt. Ganz besonders bevorzugt weisen die beiden Fadenführungsnuten in gleichmäßigen Abständen auf der Oberfläche der Changiertrommel Kreuzungspunkte auf an denen sich beide Fadenführungsnuten scheiden.
Erfindungsgemäß bilden beide Fadenführungsnuten jeweils eine Gängigkeit der Changiertrommel, was bedeutet, dass zwei voneinander unabhängige und/oder sich überkreuzend verlaufende Fadenführungsnuten auf der Oberfläche der Changiertrommel vorgesehen sind, wobei bevorzugt mittels jeder der beiden Fadenführungsnuten eine Kreuzspule gewickelt werden kann. Besonders bevorzugt läuft die eine Gängigkeit der anderen Gängigkeit um ein Winkelinkrement des Changiertrommelumfangs auf der Oberfläche der Changiertrommel nach. Darüber hinaus können aber auch mehr als zwei Fadenführungsnuten und daraus resultierend auch mehr Gängigkeiten der Changiertrommel vorgesehen sein.
Zudem kann die Changiertrommel dazu gebildet sein, die Kreuzspule während des Spulvorgangs, insbesondere unmittelbar und/oder mittels Friktion, anzutreiben und ist somit bevorzugt zugleich die Antriebstrommel für die aufzuwickelnde Kreuzspule. Dazu ist die Kreuzspule besonders bevorzugt beim Wickeln auf einem schwenkbaren Spulenrahmen rotierbar gelagert und dabei ganz besonders bevorzugt auf der bzw. gegen die Changiertrommel abgestützt.
Erfindungsgemäß ist das Fadenführungsmittel zumindest vorgesehen, die Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens festzulegen und insbesondere zu steuern, in welcher der wenigstens zwei Gängigkeiten der Changiertrommel der Faden verläuft und entsprechend diesem Verlauf auf die Kreuzspule aufgespult wird. Dazu ist das Fadenführungsmittel ansteuerbar und bevorzugt zudem in Fadenverlaufrichtung vor der Changiertrommel angeordnet und/oder zumindest abschnittsweise in axialer Richtung der Changiertrommel verfahrbar. Besonders bevorzugt ist das Fadenführungsmittel wenigstens über die Fadenführungsnuten aufweisende Breite der Changiertrommel und ganz besonders bevorzugt entlang der vollen Breite der Changiertrommel bewegbar. Ebenfalls bevorzugt erfolgt dabei die Bewegung des Fadenführungsmittels parallel zu der Mittellängsachse der Changiertrommel.
Der Wechsel der Gängigkeit mittels des Fadenführungsmittels erfolgt dabei bevorzugt im Bereich eines Kreuzungspunktes beider Fadenführungsnuten auf der Oberfläche der Changiertrommel, wobei besonders bevorzugt das Fadenführungsmittel seine Bewegungsrichtung, insbesondere in axialer Richtung zur Rotationsachse der Changiertrommel, ändert. Grundsätzlich kann das Fadenführungsmittel während des Betriebs der Spulvorrichtung und insbesondere wenn kein Wechsel der Gängigkeit erfolgt, sowohl an einer vorbestimmten Position feststehen, als auch teilweise oder vollständig mit dem Faden in der Fadenführungsnut parallel zu der Oberfläche der Changiertrommel mitlaufend, insbesondere in der axialen Richtung, betrieben werden.
Unter der Bildstörung der Wicklung wird jede Wicklung und jede Maßnahme zum Erzeugen einer Wicklung verstanden, die keine Bilder aufweist, d. h., bei der keine Fäden übereinanderliegender Wicklungen über einen längeren Verlauf auf der Oberfläche aufeinander oder eng aneinander parallel verlaufen. Dabei erfolgt die Bildstörung bevorzugt über einen wesentlichen Teil des Spulvorgangs und besonders bevorzugt während des gesamten Wickelns der Kreuzspule.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein periodisches Ansteuern des Fadenführungsmittels wahlweise zum Halten des Fadens in der Fadenführungsnut oder zum Wechsel in die jeweils andere Fadenführungsnut erfolgt. Eine periodische Ansteuerung bedeutet dabei zunächst grundsätzlich, dass während des Spulvorgangs das Fadenführungsmittel wiederholt angesteuert wird, um den Fadenverlauf in den Fadenführungsnuten der Changiertrommel gezielt zu verändern und dabei insbesondere zwischen den beiden Gängigkeiten zu wechseln. Insbesondere erfolgt dies periodisch zu den Zeitpunkten, wenn der auf die Oberfläche der Changiertrommel gelangende Faden sich gerade im Bereich eines Kreuzungspunktes beider Fadenführungsnuten befindet. Das periodische Ansteuern erfolgt besonders bevorzugt zeitlich periodisch und ganz besonders bevorzugt nicht basiert auf einer Ermittlung eines unerwünschten Fadenverlaufes und/oder eines unerwünschten Zustandes der Kreuzspulenoberfläche, sondern lediglich in Abhängigkeit eines vergangenen Zeitintervalls. Die periodische Ansteuerung besteht insbesondere aus einer Entscheidung über das Halten des Fadens in der gegenwärtig genutzten Fadenführungsnut oder einem Wechsel in die jeweils andere, gegenwärtig leere Fadenführungsnut.
Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung des Fadenführungsmittels über wenigstens einen Abschnitt bzw. während eines Teils der Dauer des Spulvorgangs kontinuierlich. Kontinuierlich bedeutet zunächst lediglich, dass das Fadenführungsmittel angesteuert wird, während sich die Changiertrommel bewegt, wobei bevorzugt an jedem einzelnen Kreuzungspunkt der beiden Fadenführungsnuten eine Führung des Fadens in eine der beiden Gängigkeiten mittels des Fadenführungsmittels erfolgt. Kontinuierlich bedeutet weiterhin insbesondere anlasslos bzw. nicht anlassbezogen, beispielsweise durch die Erkennung einer Bildbildung mittels eines Sensors, sondern bedingungslos dauerhaft über wenigstens einen zeitlichen Abschnitt des Spulvorgangs. Das Fadenführungsmittel wird bevorzugt kontinuierlich mit der Position der Fadenführungsnut der aktuell genutzten Gängigkeit, insbesondere in seiner Position in Bezug auf die axiale Richtung der Changiertrommel, mitgeführt, wobei ein Wechsel der Gängigkeit ebenfalls bevorzugt durch eine Richtungs- und/oder Geschwindigkeitsänderung, insbesondere in der axialen Richtung, erfolgt.
Bei der Steuereinheit kann es sich um eine beliebige Vorrichtung wenigstens zur Steuerung eines Fadenführungsmittels handeln. Dabei kann die Steuereinheit sowohl Teil einer einzelnen Spulstelle, als auch für mehrere und insbesondere für alle Spulstellen einer Spulmaschine vorgesehen sein. Zudem kann die Steuereinheit beliebige weitere Steuerfunktionen übernehmen, beispielsweise die Steuerung eines Antriebs der Changiertrommel und/oder einer Fadentrennvorrichtung. Zudem kann die Steuereinheit auch Sensorinformationen verarbeiten, beispielsweise der Drehzahl der Changiertrommel und/oder der Kreuzspule.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wickeln von Kreuzspulen erfolgt das Ansteuern des Fadenführungsmittels zur Bildstörung kontinuierlich während wenigstens der Hälfte, bevorzugt wenigstens 75 %, besonders bevorzugt wenigstens 85 % und ganz besonders bevorzugt wenigstens 95 % der Dauer des Spulvorgangs, wodurch eine besonders umfassende Bildstörung ermöglicht wird. Bevorzugt erfolgt das Ansteuern des Fadenführungsmittels dabei innerhalb eines zusammenhängenden Intervalls der jeweiligen Dauer bzw. über diese Dauer ununterbrochen. Ganz besonders bevorzugt erfolgt jedoch das Ansteuern des Fadenführungsmittels zur Bildstörung während des gesamten Spulvorgangs und/oder es wird ein regelmäßiger Wechsel zwischen den Gängigkeiten vorgenommen, wodurch eine vollständige Bildstörung erreicht werden kann. Ein regelmäßiger Wechsel bedeutet dabei jedoch nicht grundsätzlich, dass bei jeder Möglichkeit eines Wechsels der Gängigkeit ein solcher Wechsel erfolgen muss, sondern, dass keine im Wesentlichen genutzte Hauptgängigkeit und keine lediglich zur kurzzeitigen Bildstörung genutzte Nebengängigkeit vorliegt.
Entsprechend ist es bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wickeln von Kreuzspulen bevorzugt, dass keine der beiden Fadenführungsnuten über mehr als 20 %, bevorzugt über mehr als 30 %, besonders bevorzugt über mehr als 40 % und ganz besonders bevorzugt über mehr als 45 % des Spulvorgangs genutzt wird, sodass eine möglichst ausgeglichene Nutzung beider Gängigkeiten vorliegt und somit eine umfassende Bildstörung erreicht werden kann, da die Regelmäßigkeit einer einzelnen Gängigkeit vermieden wird.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, den Wechsel der Gängigkeit mit wenigstens einem weiteren Einstellparameter, insbesondere der Spulendrehzahl, der Changierfrequenz und/oder des Schlupfes des Fadens auf der Changiertrommel, zu kombinieren, um eine noch vollständigere Bildstörung zu erreichen. Entsprechend wird bei einer besonders bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wickeln von Kreuzspulen zur Bildstörung zusätzlich zu einem Ansteuern des Fadenführungsmittels auch ein Schlupf des aufzuwickelnden Fadens auf der Changiertrommel genutzt und dabei insbesondere variiert. Dabei kann eine Variation des Schlupfes jedoch auch beinhalten, dass abschnittsweise bzw. zeitweise kein Schlupf vorliegt.
Das Ansteuern des Fadenführungsmittels zum Halten des Fadens in der gegenwärtig genutzten Fadenführungsnut oder zum Wechsel der Gängigkeit in die andere Fadenführungsnut an jedem Kreuzungspunkt der Fadenführungsnuten kann grundsätzlich beliebig gesteuert erfolgen, wobei jedoch eine Ausführung des Verfahrens bevorzugt ist, bei der diese Steuerung zufällig erfolgt. Dabei kann die zufällige Ansteuerung aufgrund einer Entscheidung zwischen dem Halten in der genutzten Fadenführungsnut und der anderen, gegenwärtig ungenutzten Fadenführungsnut mittels einer Zufallsvariable erfolgen, die besonders bevorzugt in einer Steuereinheit bestimmt wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass eine entsprechende zufällige Entscheidung immer dann getroffen wird bzw. die Steuerung aufgrund einer zufälligen Entscheidung ausgeführt wird, wenn der aufzuwickelnde Faden einen Kreuzungspunkt der Fadenführungsnuten bzw. beider Gängigkeiten auf der Oberfläche der Changiertrommel erreicht, wobei ganz besonders bevorzugt an jedem Kreuzungspunkt die zufällige Entscheidung getroffen wird. Ebenfalls bevorzugt erfolgt zugleich auch eine zufällige Steuerung bzw. Änderung des Schlupfes des aufzuwickelnden Fadens auf der Changiertrommel.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wickeln von Kreuzspulen sieht vor, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels zum Halten oder zum Wechsel der Gängigkeit und bevorzugt auch zur Einstellung des Schlupfes nach einem festgelegten und/oder zyklischen Schema erfolgt, wobei das Schema bevorzugt so lang ist, dass eine Wiederholung des Schemas erst erfolgt, wenn sich der Umfang der zu wickelnden Kreuzspule um wenigstens 5 %, besonders bevorzugt um wenigstens 10 % und ganz besonders bevorzugt um 15 % vergrößert hat. Durch eine solche Mindestlänge eines feststehenden Schemas erfolgt in vorteilhafter Weise keine Bildbildung auf der Kreuzspulenoberfläche aufgrund des geänderten Umfangs der Kreuzspule trotz der dann auftretenden Wiederholung des Schemas. Das Schema ist dabei insbesondere eine Reihe nichtperiodischer Entscheidungen über das Halten und den Wechsel der Gängigkeit, wobei diese Entscheidungen sowohl bewusst ausgewählt und insbesondere anhand einer Modellberechnung der zu wickelnden Kreuzspule erstellt worden sein können, als auch eine zufällige Reihe von Entscheidungen darstellen können.
Entsprechend weist bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Wickeln von Kreuzspulen das festgelegte und/oder zyklische Schema eine Länge von wenigstens 50, bevorzugt wenigstens 100, besonders bevorzugt wenigstens 250 und ganz besonders bevorzugt wenigstens 500 Entscheidungen über ein Halten oder einen Wechsel auf, sodass eine Bildbildung zuverlässig verhindert wird. Das Verwenden eines festgelegten und sich zyklisch wiederholenden Schemas hat dabei grundsätzlich den Vorteil, dass beliebig lange Fäden auf eine Kreuzspule gewickelt bzw. beliebig große Kreuzspulen erstellt werden können. Weiterhin ist es ganz besonders bevorzugt, dass das Schema an den jeweils aufzuwickelnden Faden und/oder an die Größe der Kreuzspule, insbesondere den Durchmesser, angepasst ist, wobei insbesondere bevorzugt für das jeweilige Produkt ein spezifisches Schema beim Wickeln verwendet wird.
Obwohl bereits durch einen Wechsel zwischen zwei Gängigkeiten eine bildfreie Wickelung des Fadens auf der Kreuzspule möglich ist, kann eine solche bildfreie Verlegung noch einfacher und zuverlässiger erreicht werden, wenn zudem zumindest zeitweilig während des Wickelns der Kreuzspule ein Schlupf zwischen dem Faden und der Changiertrommel erzeugt wird. Insbesondere ist bevorzugt, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels zum Halten oder zum Wechsel der Gängigkeit nach einem festgelegten und/oder zyklischen Schema und zugleich die Änderung des Schlupfes nach einem festgelegten Zyklus erfolgt, wobei die Dauern des Schemas der Gängigkeit und des Zyklus des Schlupfes keine ganzzahligen Vielfache voneinander sind, sodass eine zu einer Bildbildung führende Wiederholung vermieden wird. Dabei kann insbesondere die Änderung des Schlupfes über die Zeit oszillierend und/oder in Form einer kontinuierlichen Änderung erfolgen, wobei zeitweilig das Wickeln der Kreuzspule auch ohne Schlupf erfolgen kann bzw. nur zeitweilig und bedarfsweise ein Schlupf erzeugt wird.
Obwohl das Schema sich grundsätzlich während des Wickelns einer einzelnen Kreuzspule beliebig oft wiederholen kann, ist es bevorzugt, wenn das Schema nur einige wenige Wiederholungen aufweist, da somit eine zufällige Bildbildung besonders zuverlässig ausgeschlossen werden kann. Entsprechend ist es bevorzugt, dass das Schema eine Länge von wenigstens 25 %, bevorzugt wenigstens 50 %, besonders bevorzugt wenigstens 75 % und ganz besonders bevorzugt von 100 % der Länge bzw. Dauer des Wickelns der Kreuzspule aufweist, wobei weiterhin bevorzugt das Schema derart angepasst ist, dass sich eine zu mindestens 90 %, besonders bevorzugt zu 95 %, ganz besonders bevorzugt zu 99 % und insbesondere bevorzugt vollständig bildfreie Wicklung der Kreuzspule ergibt, wodurch in einfacher Weise und zuverlässig eine bildfreie Verlegung des Fadens auf der Kreuzspule ermöglicht wird. Ebenfalls bevorzugt ist der Schlupf über wenigstens 25 %, bevorzugt wenigstens 50 %, besonders bevorzugt wenigstens 75 % und ganz besonders bevorzugt 100 % des Wickelns der Kreuzspule vorbestimmt bzw. festgelegt. Dabei kann das Schema bevorzugt an die jeweiligen Parameter der zu wickelnden Kreuzspule, insbesondere die Fadenlänge, den Fadendurchmesser, den Durchmesser der Kreuzspule und/oder weitere Parameter angepasst werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spulmaschine zum Wickeln von Kreuzspulen wird nachstehend mit Bezug auf eine Zeichnung näher erläutert. In der Figur zeigt:

1 eine schematische Ansicht einer Spulmaschine zum Wickeln von Kreuzspulen.

Mittels einer in 1 dargestellten Spulmaschine 2 wird ein Faden 5 auf eine Kreuzspule 1 aufgewickelt. Dazu läuft der Faden 5 in seiner Verlaufrichtung zunächst durch einen Fadenreiniger 12 und nachfolgend durch eine Fadentrenneinrichtung 13 mittels der der Faden 5 beim Erreichen des gewünschten Durchmessers der Kreuzspule 1 getrennt werden kann. Nachfolgend durchläuft der Faden 5 ein Fadenführungsmittel 6 und gelangt unmittelbar nachfolgend in eine Fadenführungsnut 4a, b einer Changiertrommel 3. Der Changiertrommel 3 unmittelbar nachfolgend wird der Faden 5 dann auf die Kreuzspule 1 aufgewickelt.
Die Changiertrommel 3 hat dabei zum einen die Funktion, den Faden 5 in einer axialen Richtung der Changiertrommel 3 in eine gewünschte Position zu bewegen und zum anderen die Funktion, die an einem verschwenkbaren Spulenrahmen gelagerte Kreuzspule 1 anzutreiben indem eine Oberfläche der Changiertrommel 3 auf der Oberfläche der Kreuzspule 1 abrollt und diese durch Friktion unmittelbar antreibt. Die Kreuzspule 1 ist entsprechend nicht direkt angetrieben, sondern weist eine auf dem Spulenrahmen frei drehbare Spulenhülse 9 auf. Die Changiertrommel 3 ist dagegen mittels eines Elektroantriebsmotors 10 direkt angetrieben.
Auf der Oberfläche der Changiertrommel 3 sind zwei Fadenführungsnuten 4a, b angeordnet, die jeweils einen Verlauf aufweisen, um den Faden 5 auf der Oberfläche der Kreuzspule 1 in die vorgesehene Position und die richtige Wicklung zu lenken. Dabei wird durch jede der Fadenführungsnuten 4a, b eine Gängigkeit gebildet, wobei beide Gängigkeiten zueinander identisch, aber in radialer Richtung der Changiertrommel 3 zueinander verschoben sind, sodass sich ein kreuzender Verlauf beider Fadenführungsnuten 4a, b mit mehreren, über die Oberfläche der Changiertrommel 3 verteilten Kreuzungspunkten 7 ergibt.
Das Fadenführungsmittel 6 ist dabei derart ansteuerbar, dass an jedem Kreuzungspunkt 7 die Gängigkeit des Fadens 5 gewechselt werden kann. Die Ansteuerung erfolgt dabei mittels einer Steuereinheit 8, die das Fadenführungsmittel 6 und insbesondere ein Wechsel der Gängigkeit steuert. Zudem ist die Steuereinheit 8 zur Steuerung des Elektroantriebsmotors 10 der Changiertrommel 3 vorgesehen. Weiterhin steuert die Steuereinheit 8 auch die Fadentrenneinrichtung 13 sowie weitere Bauteile der Spulmaschine 2. Darüber hinaus erhält die Steuereinheit 8 Informationen von zahlreichen Sensoren, beispielsweise einem Drehzahlsensor 11 der Changiertrommel 3, dem Fadenreiniger 12 und ggf. auch von der Achse des Spulenrahmens zur drehbaren Lagerung der Kreuzspule 1.
Zum Wickeln einer Kreuzspule 1 ohne eine Bildbildung auf der Oberfläche bzw. mit einer umfassenden Bildstörung wird dabei das Fadenführungsmittel 6 durch die Steuereinheit 8 nach einem festgelegten Schema angesteuert, das für jeden vom aufzuspulenden Faden 5 auf der Oberfläche der Changiertrommel 3 durchlaufenen Kreuzungspunkt 7 festlegt, ob der Faden 5 in der aktuell genutzten Fadenführungsnut 4a verbleibt oder ob ein Wechsel der Gängigkeit in die andere Fadenführungsnut 4b erfolgt. Das Schema ist dabei für den jeweils aufzuspulenden Faden und die zu wickelnde Kreuzspule spezifisch festgelegt, sodass eine Bildbildung ausgeschlossen werden kann. Insbesondere erfolgt die Steuerung des Fadenführungsmittels 6 über den gesamten Spulvorgang anhand des Schemas.
Dabei ist es bevorzugt, dass das Fadenführungsmittel 6 zumindest teilweise während des gesamten Spulvorgangs in axialer Richtung der Changiertrommel 3 mit der aktuellen Position des Fadens 5 in der Fadenführungsnut 4a, b mitgeführt wird und zum Wechsel der Gängigkeit ein Richtungswechsel des Fadenführungsmittels 6 in seiner Bewegung in axialer Richtung erfolgt.
Zusätzlich zu der Steuerung des Fadenführungsmittels 6 kann zur weiteren Bildstörung zusätzlich noch - zumindest über einen Teil des Spulvorgangs - ein Schlupf zwischen dem in der Fadenführungsnut 4a, b befindlichen Faden 5 und der rotierenden Changiertrommel 3 erzeugt werden, insbesondere durch eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Changiertrommel 3.
Bezugszeichenliste

1: Kreuzspule
2: Spulmaschine
3: Changiertrommel
4a, b: Fadenführungsnuten
5: Faden
6: Fadenführungsmittel
7: Kreuzungspunkt
8: Steuereinheit
9: Spulenhülse
10: Antriebsmotor
11: Drehzahlsensor
12: Fadenreiniger
13: Fadentrenneinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19519542 A1 [0006]
EP 2143680 A1 [0006]
EP 2746206 A2 [0006]

Claims

Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) auf einer Spulmaschine (2), wobei - die Spulmaschine (2) wenigstens eine Changiertrommel (3) mit zwei jeweils eine Gängigkeit bildenden Fadenführungsnuten (4a, b) zum Führen des aufzuwickelnden Fadens (5) sowie - ein Fadenführungsmittel (6) zum Wechsel der Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens (5) auf der Changiertrommel (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - kontinuierlich während wenigstens eines Abschnitts des Spulvorgangs ein periodisches Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zum wahlweisen Halten des aufzuwickelnden Fadens (5) in der gegenwärtig genutzten Fadenführungsnut (4b) oder ein Wechsel der Gängigkeit in die andere Fadenführungsnut (4a) zur Bildstörung der Wicklung erfolgt.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zur Bildstörung kontinuierlich während wenigstens der Hälfte der Dauer des Spulvorgangs erfolgt.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zur Bildstörung während des gesamten Spulvorgangs erfolgt und ein regelmäßiger Wechsel zwischen den Gängigkeiten erfolgt.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass keine der beiden Fadenführungsnuten (4a, b) über mehr als 40 % des Spulvorgangs genutzt wird.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildstörung zusätzlich zu einem Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) auch ein Schlupf des aufzuwickelnden Fadens (5) auf der Changiertrommel (3) variiert wird.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zum Halten des Fadens (5) in der gegenwärtig genutzten Fadenführungsnut (4b) oder zum Wechsel der Gängigkeit in die andere Fadenführungsnut (4a) an jedem Kreuzungspunkt (7) der Fadenführungsnuten (4a, b) zufällig erfolgt.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zum Halten oder zum Wechsel der Gängigkeit und bevorzugt auch zur Einstellung des Schlupfes nach einem festgelegten und zyklischen Schema erfolgt, wobei das Schema so lang ist, dass eine Wiederholung des Schemas erst erfolgt, wenn sich der Umfang der zu wickelnden Kreuzspule (1) um wenigstens 5 % vergrößert hat.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zum Halten oder zum Wechsel der Gängigkeit und bevorzugt auch zur Einstellung des Schlupfes nach einem festgelegten und zyklischen Schema erfolgt, wobei das Schema eine Länge von wenigstens 100 Entscheidungen über ein Halten oder einen Wechsel aufweist.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) zum Halten oder zum Wechsel der Gängigkeit nach einem festgelegten und zyklischen Schema und zugleich die Änderung des Schlupfes nach einem festgelegten Zyklus erfolgt, wobei die Dauern des Schemas der Gängigkeit und des Zyklus des Schlupfes keine ganzzahligen Vielfache voneinander sind.
Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schema eine Länge von wenigstens 50 % des Wickelns der Kreuzspule (1) aufweist, wobei das Schema derart angepasst ist, dass sich eine vollständig bildfreie Wicklung der Kreuzspule (1) ergibt.
Spulmaschine (2) zum Wickeln von Kreuzspulen (1) an wenigstens einer Spulstelle, mit wenigstens einer Changiertrommel (3) mit zwei jeweils eine Gängigkeit bildenden Fadenführungsnuten (4a, b) zum Führen des aufzuwickelnden Fadens (5), einem Fadenführungsmittel (6) zum Wechsel der Gängigkeit des aufzuwickelnden Fadens (5) sowie einer Steuereinheit (8) zum Ansteuern des Fadenführungsmittels (6) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1-10.