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[Technischer Gegenstand]
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Garnwickelverfahren und eine
Garnwickelvorrichtung; insbesondere betrifft sie ein Garnwickelverfahren
und eine Garnwickelvorrichtung, bei dem bzw. bei der Spulen auf
Spulenhalter gesetzt werden, Packungen auf die Spulen gewickelt
werden, die auf die Spulenhalter gesetzt sind, wobei Garnen mittels
Vorschubmitteln eine Vorschubbewegung verliehen wird und, wenn die
Spulenhalter ein festgelegtes Wicklungsverhältnis erreicht
haben, eine Vorschubgeschwindigkeit beim Wickeln erhöht
wird, so dass das Wicklungsverhältnis einen Bandwickelbereich
vermeiden kann.
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[Stand der Technik]
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Allgemein
wird bei einem Vorgang, bei dem ein Garn mit hoher Geschwindigkeit
auf einen Spulenhalter gewickelt wird, um eine Packung zu bilden, wenn
das ”Wicklungsverhältnis” welches als
Verhältnis zwischen der Drehzahl des Spulenhalters und
der Vorschubanzahl definiert ist, eine ganze Zahl oder eine ganze
Zahl + 1/2 wird, eine sogenannte Bandwicklung (”ribbon
wind”) erzeugt, da Garne, welche an den beiden Enden der
Packung zurückgeführt werden und auf der Packung
mit Vorschubbewegung definiert werden, d. h. das Garn, welches bei
der vorhergehenden Vorschubzeit gewickelt wurde und das Garn, welches
bei der nächsten Vorschubzeit gewickelt wird, direkt übereinander
liegen.
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Wenn
eine Bandwicklung auftritt, können Probleme entstehen,
nämlich dass die Dichte des gewickelten Garns und die Massenverteilung
in der Packung ungleichförmig wird, dass Vibrationen während
des Wickelns der Packung auftreten, dass Garnbruch oder ein Zusammenfallen
der Packung auftritt und bei dem letzteren Fall kann das Problem auftreten,
dass das Abziehen des Garns von der Packung nicht glatt erfolgen
kann.
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Um
die oben genannten Probleme zu beseitigen, wird für gewöhnlich
ein Verfahren zur Vermeidung eines Bandwicklungs-Erzeugungsbereichs,
d. h. Bandwicklungsbereichs durchgeführt, bei dem eine
Vorschubgeschwindigkeit Vt nähe dem Wicklungsverhältnis
rasch erhöht wird, so dass das Wicklungsverhältnis
nicht eine ganze Zahl wird.
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In
den letzten Jahren gibt es, um die Produktion zu erhöhen,
eine Tendenz, Mehrfachenden anzuwenden, wobei eine Mehrzahl von
Wicklungsmaschinen kombiniert wird.
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Beispielsweise
beschreibt der Stand der Technik 1, d. h. die offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr.
2002-515388 , dass zwei Revolverkopftische vertikal an einem
Maschinenrahmen angeordnet sind und die durch sie gebildeten Einheiten in
einer Horizontalrichtung symmetrisch angeordnet sind.
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Weiterhin
hat die vorliegende Anmelderin im Stand der Technik 2, d. h. der
japanischen Patentanmeldung Nr.
2002-033760 , um die Raumausnutzung zu erhöhen
und um die Gerätekosten zu verringern, eine automatische
Garnwickelmaschine des Revolvertyps vorgeschlagen mit einem Revolverkopftisch, der
um einen Drehmittelpunkt drehbar ist und wenigstens zwei hieran
drehbeweglich angeordnete Spulenhalter aufweist, einer Druckrolle
und Vorschubmitteln, welche stromaufwärts entlang eines Garnlaufs
relativ zu dem Spulenhalter angeordnet sind, wobei von einer auf
einen Spulenhalter aufgesetzten Spule auf eine auf dem anderen Spulenhalter aufgesetzte
Spule umgeschaltet wird, wenn das auf die Spule aufgewickelte Garn
eine bestimmte Menge erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die
Revolverkopftische jeweils an den beiden Seiten des Garndurchlaufs
angeordnet sind, wobei die Drehrichtungen eines Revolverkopftisches
und des anderen Revolverkopftisches einander entgegengesetzt sind und
die Drehrichtungen der eingebauten Druckrolle entsprechend dem einen
Revolverkopftisch und der Druckrolle, die entsprechend dem anderen
Revolverkopftisch eingebaut ist, einander entgegengesetzt sind und
die Druckrollen und die Vorschubmittel oberhalb der Drehmittelpunkte
der Revolverkopftische angeordnet sind.
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Bei
der Wickelmaschine, wie sie im Stand der Technik 2 offenbart ist,
können die Vorschubmittel für die Spulenhalter
angeordnet sein, welche entsprechend an den beiden Revolverkopftischen
angebracht sind, so dass Packungen auf die Spulenhalter gewickelt
werden, welche an den beiden Revolverkopftischen angeordnet sind
und alternativ können gemeinsame Vorschubmittel für
die an den beiden Revolverkopftischen angebrachten Spulenhalter
vorgesehen sein, so dass die Garne von den einzelnen Vorschubmitteln
mit einer Vorschubbewegung versehen werden und dass Packungen auf
die Spulenhalter gewickelt werden, welche auf den beiden Revolverkopftischen
angeordnet sind.
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[Stand der Technik 1]
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- offengelegte japanische
Patentanmeldung Nr. 2002-515388
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[Stand der Technik 2]
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japanische Patentanmeldung
Nr. 2002-033760
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[Beschreibung der Erfindung]
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[Von der Erfindung zu lösende
Probleme]
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Der
oben beschriebene Stand der Technik 2 enthält
keine genaue Beschreibung betreffend die Vorschubsteuerung. Tatsächlich
wird jedoch der Durchmesser der auf einen der beiden Spulenhalter gewickelten
Packung als Basis zum Vermeiden eines Bandwickelbereichs erkannt.
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Insbesondere,
wenn jedoch ein gemeinsames einzelnes Vorschubmittel für
die Spulenhalter angeordnet ist, welche auf den beiden Revolverkopftischen
angeordnet sind und wenn die Garne durch das einzelne Vorschubmittel
so verschoben werden, dass auf den zwei Spulenhaltern die Packungen
gebildet werden, können sich Unter schiede in den Winkeldurchmessern
in den horizontal beabstandeten Packungen ergeben, die gewickelt
werden, da Unterschiede in der Garndicke vorhanden sind, welches aufgewickelt
wird, wobei die Vorschubmittel dazwischengesetzt ist, oder aufgrund
eines Unterschieds in den Anpressdrücken der Druckrollen
oder aufgrund eines Unterschieds in der Parallelität (Einstellfehler)
zwischen den Spulenhaltern und den Druckrollen. Da es nur ein einzelnes
Vorschubmittel gibt, gibt es in diesem Fall, wenn eine Bandwicklung
basierend auf einem der Wicklungsdurchmesser vermieden werden soll,
die Wahrscheinlichkeit, dass eine Bandwicklung in einer der Packungen
auftritt, insbesondere derjenigen, die auf den Spulenhalter gewickelt
wird, der nicht als Basis des Wicklungsdurchmessers während
des Wicklungsvorgangs verwendet wird.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Probleme zu
vermeiden. Weiterhin ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Garnwickelverfahren und eine -vorrichtung zu schaffen,
bei dem bzw. der eine Bandwicklung für alle Spulenhalter
vermieden werden kann, selbst wenn ein Unterschied in den Wicklungsdurchmessern
der Packungen auftritt, welche auf eine Mehrzahl von Spulenhaltern
mit einem einzelnen Vorschubmittel gewickelt werden.
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Weiterhin
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Garnwickelverfahren
und eine -vorrichtung zu schaffen, welches bzw. welche bei einer
Garnwickelvorrichtung anwendbar sind, wie sie im oben beschriebenen
Stand der Technik 1 oder 2 beschrieben ist, wobei eine Bandwicklung
vermieden werden kann, Packungen mit praktisch gleichförmiger
Garnwickeldichte und praktisch gleichförmiger Massenverteilung
gewickelt werden, Vibrationen, Garnbruch oder ein Zusammenfall der
Packung während Packungswicklungsvorgangs nicht auftritt
und Garnpackungen mit einer guten Abzugeigenschaft bei einem späteren
Vorgang wickelbar sind.
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[Mittel zur Beseitigung der Probleme]
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden die oben beschriebenen Aufgaben gelöst
durch ein Garnwickelverfahren, bei dem Spulen auf Spulenhalter aufgesetzt
werden, Packungen auf die Spulen gewickelt werden, welche auf die
Spulenhalter aufgesetzt sind, wobei die Garne durch Vorschubmittel
verschoben werden und, wenn die Spulenhalter ein bestimmtes Wicklungsverhältnis
erreichen, eine Vorschubgeschwindigkeit beim Wickeln erhöht
wird, so dass das Wicklungsverhältnis einen Bandwickelbereich
vermeiden kann, dadurch gekennzeichnet, dass
ein einzelnes
gemeinsames Vorschubmittel für die Mehrzahl von Spulenhaltern
angeordnet ist, so dass Packungen gleichzeitig auf die Mehrzahl
von Spulenhaltern gewickelt Werden können und
wenn
einer aus der Mehrzahl von Spulenhaltern ein Wicklungsverhältnis
erreicht, das vermieden werden muss, dann das Vorschubmittel so
gesteuert wird, dass alle Spulenhalter den Bandwickelbereich vermeiden
können.
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Weiterhin
werden gemäß der vorliegenden Erfindung die obigen
Aufgaben gelöst durch eine Garnwickelvorrichtung, wobei
Spulen auf Spulenhalter aufgesetzt werden, Packungen auf die Spulen
gewickelt werden, welche auf die Spulenhalter gesetzt sind, wobei
die Garne durch Vorschubmittel verschoben werden und, wenn die Spulenhalter
ein bestimmtes Wicklungsverhältnis erreichen, eine Vorschubgeschwindigkeit
beim Wickeln erhöht wird, so dass das Wicklungsverhältnis
einen Bandwickelbereich vermeiden kann, dadurch gekennzeichnet,
dass
eine Mehrzahl von Spulenhaltern angeordnet wird, auf welche
das Wickeln von Packungen gleichzeitig durchgeführt wird;
und
ein einzelnes gemeinsames Vorschubmittel für die Mehrzahl
von Spulenhaltern angeordnet ist, wobei das Vorschubmittel eine
Vorschubeinrichtung und eine Vorschubsteuereinrichtung zur Steuerung
der Vorschubeinrichtung aufweist, wobei die Vorschubsteuereinrichtung
die Vorschubeinrichtung derart steuert, dass alle Spulenhalter den
Bandwickelbereich vermeiden können, wenn einer aus der
Mehrzahl von Spulenhaltern ein Wicklungsverhältnis erreicht,
welches vermieden werden muss.
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Hierbei
ist es bevorzugt, dass das Wicklungsverhältnis vor der
Vermeidung des Bandwickelbereichs basierend auf dem Spulenhalter
berechnet wird, der den größten Wicklungsdurchmesser
beim Wickeln hat und dass das Wicklungsverhältnis nach dem
Vermeiden des Bandwickelbereiches so festgesetzt wird, dass der
Spulenhalter mit dem geringsten Wicklungsdurchmesser beim Wickeln
den Bandwickelbereich vermeidet.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass das Wicklungsverhältnis vor dem
Vermeiden des Bandwickelbereiches und das Wicklungsverhältnis
nach dem Vermeiden des Bandwickelbereichs miteinander verglichen
werden und dass, wenn die Differenz in Wicklungswinkeln der gewickelten
Packungen einen vorbestimmten Betrag übersteigt, Warnsignale
ausgegeben werden.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die Vorschubmittel eine einzelne
Vorschubeinrichtung aufweisen, welche gemeinsam für eine
Mehrzahl von Spulenhaltern angeordnet ist und eine Vorschubsteuereinrichtung
zur Steuerung der einzelnen Vorschubeinrichtung. Alternativ können
gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorschubmittel
eine Mehrzahl von Vorschubeinrichtungen aufweisen, welche für
die Mehrzahl von Spulenhaltern entsprechend angeordnet sind, sowie
eine Vorschubsteuereinrichtung zur Steuerung der Mehrzahl von Vorschubeinrichtungen.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn ein Aufbau, wie er im Stand
der Technik 1, d. h. der offen gelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-515388 beschrieben
ist, verwendet wird, eine Bandwicklung von Packungen, welche auf alle
Spulenhalter mittels einer einzelnen Vorschubeinrichtung gewickelt
werden, d. h. mittels eines Vorschubmotors, vermieden werden.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können selbst bei einer automatischen
Wickelvorrichtung des Revolvertyps mit einem Aufbau, wie er in dem
Stand der Technik 2, d. h. der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2002-033760 offenbart ist, Packungen
gebildet werden, welche frei von einer Bandwicklung sind.
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[Vorteile der Erfindung]
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden ein Garnwickelverfahren und eine -vorrichtung
geschaffen, mittels dem bzw. der eine Bandwicklung für alle
Spulenhalter vermieden werden kann, selbst wenn eine Differenz in
den Wicklungsdurchmessern in irgendeiner der Packungen auftritt,
während Garne auf eine Mehrzahl von Spulenhaltern mittels
einer einzelnen Vorschubeinrichtung gewickelt werden.
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Weiterhin
werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein Garnwickelverfahren
und eine -vorrichtung geschaffen, mit dem bzw. der eine Bandwicklung
vermieden werden kann, und mit dem bzw. der gewickelte Packungen
gewickelt werden können mit annähernd gleichförmiger
Garnwickeldichte und annähernd gleichförmiger
Massenverteilung, wobei Vibrationen, Garnbruch oder ein Zusammenfall
einer Packung während des Packungswicklungsvorganges nicht
auftreten und die Garnpackungen in einem späteren Prozess
eine gute Abzieheigenschaft haben.
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[Beste Weise zur Durchführung
der Erfindung]
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die
beige fügte Zeichnung beschrieben, wo einige Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dargestellt sind und wobei 1 eine
schematische Ansicht ist, welche den Aufbau einer Ausführungsform
der Wickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt und 2 eine Ansicht in Richtung eines
Pfeils X ist, wobei ein Teil weggelassen ist.
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In
den 1 und 2 sind zwei kreisscheibenförmige
Revolverkopftische 4 und 4' drehbeweglich an der
Vorderfläche eines Maschinenrahmens 5 derart ange ordnet,
dass ihre parallelen Mittelachsen horizontal voneinander beabstandet
sind, wobei jeder der Revolverkopftische 4 und 4' um
die jeweilige Achse mittels eines Drehmotors (nicht gezeigt) drehbar
ist.
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Die
Enden von Spulenhaltern 1, 1', 2 und 2' nahe
des Maschinenrahmens sind drehbeweglich an den Revolverkopftischen 4 und 4' gelagert
und die Spulenhalter 1, 1', 2 und 2' erstrecken
sich von den Revolverkopftischen 4 und 4' in einer
Richtung senkrecht zur Zeichenebene von 1.
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Die
Spulenhalter 1, 1', 2 und 2' tragen
eine Mehrzahl von Spulen 3 und 3' und die Spulen 3 und 3' drehen
zusammen mit den Spulenhaltern 1, 1', 2 und 2',
um Garne Y und Y' auf die Umfänge der Spulen 3 und 3' zu
wickeln, um so eine Mehrzahl von Packungen P und P' zu bilden.
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Genauer
gesagt, in 2 sind die Spulenhalter 1 und 1' mit
Spulenhalterantriebsmotoren 12 und 12' über
Antriebswellen 11 und 11' in Verbindung und die
Motoren 12 und 12' drehen mit einer Drehzahl entsprechend
dem Ausgang von Invertern 13 und 13', die von
einer Steuerung 23 gesteuert werden, um die Spulenhalter
anzutreiben, so dass in 1 der Spulenhalter 3 auf
dem rechten Revolverkopftisch 4 in Uhrzeigerrichtung dreht,
während der Spulenhalter 3' auf dem linken Revolverkopftisch 4' entgegen
Uhrzeigerrichtung dreht. Obgleich die Antriebssysteme der Spulenhalter 2 und 2' ähnlich
aufgebaut sind, wird, um die Beschreibung zu vereinfachen, die Beschreibung
der Spulenhalter 2 und 2' in dieser Ausführungsform
weggelassen.
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Die
Motoren 12 bzw. 12' weisen Zahnräder 14 bzw. 14' an
ihren Enden hiervon gegenüber den Spulenhaltern 1 und 1' zur
Erkennung der Drehung der Spulenhalter auf und elektromagnetische
Aufnehmer 15 und 15' sind so angeordnet, dass
sie den Zahnrädern 14 und 14' entsprechend
gegenüber liegen. Somit bilden die Zahnräder 14 und 14' und
die elektromagnetischen Aufnehmer 15 und 15' Vorrichtungen
zur Erkennung der Umdrehungszahlen der Spulenhalter und die Umdrehungszahlen
Nb und Nb' der Spulenhalter 1 und 1' werden von
den elektromagnetischen Aufnehmern 15 und 15' erkannt
und in die Steuerung 23 eingegeben.
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Wieder
bezugnehmend auf 1, so werden, wenn die Packungen
P und P', welche auf die Spulen 3 und 3' gewickelt
worden sind, die in die Spulenhalter 1 und 1' eingesetzt
worden sind, eine bestimmte Größe erreichen, die
Revolverkopftische 4 und 4' in die Richtungen
gedreht, welche in 1 durch die Pfeile dargestellt
sind; genauer gesagt, der rechte Revolverkopftisch 4 wird
in Uhrzeigerrichtung gedreht und der linke Revolverkopftisch 4' wird
entgegen Uhrzeigerrichtung gedreht und von den Spulenhaltern 1 und 1',
auf welche Garne gewickelt worden sind, wird auf Spulenhalter 2 und 2' umgeschaltet,
auf welche leere Spulen 3 und 3' aufgesetzt worden
sind und Garne können fortlaufend auf die Spulen 3 und 3' gewickelt
werden, welche auf die Spulenhalter 2 und 2' aufgesetzt
worden sind, ohne dass der anfängliche Garneinfädelvorgang
wiederholt wird, der zu Beginn des Wickelns durchgeführt
wird.
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Der
Maschinenrahmen 5 hat zwei Gleitschienen 6, die
hierin vertikal angeordnet sind und ein vertikal beweglicher Rahmen 7 wird
entlang der Gleitschienen 6 mittels eines Fluiddruckzylinders
(nicht gezeigt) angehoben und abgesenkt.
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Der
vertikal bewegliche Rahmen 7 trägt drehbar zwei
Kontaktrollen 8 und 8' und die Kontaktrollen 8 und 8' sind
in Kontakt mit und drehen mit den Packungen P und P' und üben
einen bestimmten Kontaktdruck auf die Packungen P und P' aus, so dass
die Form der Packungen P und P' gebildet und die Packungshärte
erhöht wird.
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Zwischen
den beiden Kontaktrollen 8 und 8' ist eine Vorschubnocke 9 angeordnet
und drehbar an dem vertikal beweglichen Rahmen 7 gelagert.
Die Vorschubnocke 9 weist an ihrem Umfang Nockenausnehmungen
auf und zwei Gleiter 10 und 10' sind in Eingriff
mit den Nockenausnehmungen, wobei die Gleiter Garne in einer Richtung
der Spulen aufgrund einer Drehung der Vorschubnocke 9 hin-
und herbewegen, wobei die Gleiter 10 und 10' den
Kontaktrollen 8 bzw. 8' gegenüber liegen.
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In 2 ist
die Vorschubnocke 9 mit einem Vorschubmotor 17 über
eine Antriebswelle 16 verbunden und der Vorschubmotor 17 dreht
die Vorschubnocke 9 mit einer Drehzahl, welche vom Ausgang
eines Inverters 18 abhängt, der von der Steuerung 23 gesteuert
wird. Infolge dessen wird die Drehzahl der Vorschubnocke 9 vom
Ausgang des Inverters 18 bestimmt. Weiterhin weist der
Vorschubmotor 17 ein Zahnrad 19 zur Erkennung
der Drehung der Vorschubnocke auf, welche an einem Ende hiervon nahe
der Vorschubnocke 16 angeordnet ist und ein elektromagnetischer
Aufnehmer 20 ist derart angeordnet, dass er dem Zahnrad 19 gegenüber
liegt. Somit bilden das Zahnrad 19 und der elektromagnetische
Aufnehmer 20 eine Vorrichtung zur Erkennung der Umdrehungszahl
der Vorschubnocke und die Umdrehungszahlen Nt der Vorschubnocke
werden von dem elektromagnetischen Aufnehmer 20 erkannt.
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Wie
weiterhin in 2 dargestellt, haben die Kontaktrollen 8 und 8' Zahnräder 21 und 21' zur
Erkennung der Drehung der Kontaktrollen 8 und 8' an den
Enden hiervon gegenüber dem Maschinenrahmen 5 und
elektromagnetische Aufnehmer 22 und 22' sind derart
angeordnet, dass sie den Zahnrädern 21 und 21' gegenüber
liegen. Somit bilden die Zahnräder 21 und 21' und
die elektromagnetischen Aufnehmer 22 und 22' Vorrichtungen
zur Erkennung der Umdrehungszahlen der Kontaktrollen 8 und 8'.
Die Umdrehungszahlen Nc und Nc' der Kontaktrollen 8 und 8' werden
von den elektromagnetischen Aufnehmern 22 und 22' erkannt.
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Wie
oben beschrieben, erfolgt die Steuerung der Ausgänge eines
jeden Inverters 13, 13' oder 18 basierend
auf Anweisungen von der Steuerung 23 und die Steuerung 23 wird
mit Signalen von den elektromagnetischen Aufnehmern 15 und 15', 20, 21, 21' versorgt,
d. h. mit den Umdrehungszahlen Nc und Nc' der Kontaktrollen 8 und 8',
den Umdrehungszahlen Nt der Vorschubnocke 9 und den Umdrehungszahlen Nb
und Nb' der Spulenhalter 1 und 1'.
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Die
Wicklungsgeschwindigkeit der Garne Y und Y' kann durch Erkennen
und Berechnen der Umdrehungszahlen Nc und Nc' der Kontaktrollen 8 und 8' erfasst
wer den. Folglich kann aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus, wenn
der Durchmesser der Kontaktrollen 8 und 8' Dc
beträgt, die Wicklungsgeschwindigkeit Vc wie folgt berechnet
werden: Vc = Nc × π × Dc (1);
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Der
Wicklungswinkel des Garns, welches auf die Packungen P und P' gewickelt
wird, wird wie folgt berechnet, wobei die Wicklungsgeschwindigkeit
Vc und die Vorschubgeschwindigkeit Vt, welche durch Erkennung der
Umdrehungszahlen Nt der Vorschubnocke 9 ermittelt wird,
verwendet werden: Wicklungswinkel θ =
tan–1(Vt/Vc) (2);
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Und
der Durchmesser D der gewickelten Packung wird wie folgt erhalten,
wobei die Wicklungsgeschwindigkeit Vc und die Umdrehungszahlen Nb
und Nb' der Spulenhalter verwendet werden: D = Vc/π/Nb (oder Nb') (3).
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Bezugnehmend
auf 3 wird nun ein Vorschubsteuerungsverfahren zur
Vermeidung einer Bandwicklung erläutert. Informationen,
welche für die Garnwicklung benötigt werden, beispielsweise
die Wicklungsgeschwindigkeit V, der Wicklungswinkel θ0, der Vorschubhub S, das Wicklungsverhältnis
W zum Vermeiden der Bandwicklung, werden in die Steuerung 23 eingegeben
und die Beziehung zwischen dem Wicklungsdurchmesser D der Packung
und dem Wicklungswinkel θ wird wie in 3 gezeigt
berechnet.
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Genauer
gesagt, 3 wird nun erläutert, wobei
die mit W1 und W2 bezeichneten Linien, wobei Suffix ”1” die
Bedingung bei dem Packungsdurchmesser D1 zeigt und Suffix ”2” die
Bedingung bei einem Packungsdurchmesser D2 bezeichnet, Linien sind,
auf denen das Wicklungsverhältnis W, welches als W = 2S/π/D/tanθbezeichnet
ist, eine ganze Zahl wird, wobei das Suffix weggelassen ist. Wenn
die Wicklungsbedingung der Wicklungsvorrichtung auf der Linie W1
oder W2 liegt, wird eine Bandwicklung durch Garne erzeugt, welche eine
Mehrzahl von Windungen der Packungen bilden; mit anderen Worten,
die Garne werden an den beiden Enden der Packung ”umgeschaltet” und
auf der Packung vorschubmäßig bewegt, wobei sie
direkt übereinander liegen.
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Bezugszeichen ”δ” gibt
die Breite zur Vermeidung einer Bandwicklung an, welche unter Berücksichtigung
von Fehlern in Packungsdurchmessern beim Wickeln etc. erhalten wird
und welche durch Verwendung eines bestimmten Bereichs relativ zum Wicklungsverhältnis
erhalten wird. Infolgedessen wird das unterste Wicklungsverhältnis
zur Vermeidung einer Bandwicklung, d. h. die unterste Vermeidungslinie
L1' für das Wicklungsverhältnis W1, welches zu
vermeiden ist, W1 – δ.
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und
das oberste Wicklungsverhältnis zur Vermeidung einer Bandwicklung,
d. h. die oberste Vermeidungslinie L1 für das Wicklungsverhältnis
W1 wird W1 + δ.
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Auf ähnliche
Weise können die obersten und untersten Vermeidungslinien
L2 und L2' für das Wicklungsverhältnis W2 erhalten
werden, welches zu vermeiden ist.
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Im
Ergebnis sind die Bereiche des Wicklungsverhältnisses,
welches während des Wickelns zu vermeiden ist, Wal und
Wa2, welche in 3 gestrichelt sind. Diese Bereiche
Wal und Wa2 werden in der folgenden Beschreibung als ”Bandwicklungs
vermeidungsbereiche” bezeichnet.
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Wenn
die Packungen P und P' gewickelt werden, während die Vorschubzahl
konstant gesetzt wird, nehmen die Umdrehungszahlen der Spulenhalter
ab, wenn der Packungsdurchmesser D anwächst und das Wicklungsverhältnis,
d. h. die Umdrehungszahl von Spulenhalter/Vorschubzahl ändert
sich entlang der Linie ”a” in 3.
Wenn das Wicklungsverhältnis die oberste Vermeidungslinie
L1 erreicht, wo der Packungsdurchmesser D1 beträgt und
der Wicklungswinkel θ0 ist, wird
die Umdrehungszahl des Vorschubmotors beim Packungsdurchmesser D1
erhöht, um ein Wickeln innerhalb des Bandwickelvermeidungsbereiches
Wal zu vermeiden, so dass das Wicklungsverhältnis auf der
obersten Vermeidungslinie L1 zu liegen kommt. Somit wird eine Bandwicklung
vermieden und der Wicklungswinkel nimmt auf θa zu. Es ist
bevorzugt, dass die Umdrehungszahl des Vorschubmotors schnell von
der untersten Vermeidungslinie L1 zur obersten Vermeidungslinie
L1' erhöht wird, um die Wicklungszeit innerhalb des Bandwicklungsvermeidungsbereiches
Wal auf so kurz wie möglich zu minimieren.
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Danach
wird zwischen den Packungsdurchmessern D1 und D2 der Wicklungswinkel
allmählich vom Wicklungswinkel θa in Richtung
des Schnittpunkts zwischen dem Wicklungswinkel θ0 und der obersten Vermeidungslinie L2 für
den Packungsdurchmesser D2 entlang der Linie ”b” gesenkt.
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Wenn
weiterhin das Wicklungsverhältnis die oberste Vermeidungslinie
L2 erreicht, wo der Packungsdurchmesser D2 beträgt, wird,
da die Durchmesser der Packungen P und P' anwachsen, die Umdrehungszahl
des Vorschubmotors ähnlich wie bei der obigen Erläuterung
rasch erhöht und das Wicklungsverhältnis wird
auf die unterste Vermeidungslinie L2' geändert, wo der
Wicklungswinkel θb beträgt. Die oben beschriebene
Vorschubsteuerung wird während des Wickelns wiederholt,
so dass ein Wickeln innerhalb der Bandwickelvermeidungsbereiche Wa
vermieden werden kann, bis eine voll gewickelte Packung abgeschlossen
ist und eine Packung frei von einer Bandwicklung kann erhalten werden.
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Eine
konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wo
ein Wickeln von Packungen, welche auf eine Mehrzahl von Spulenhaltern
gewickelt werden, gleichzeitig ohne die Erzeugung von Bandwickel
gesteuert wird, wird nun unter Bezug auf die 1 und 4 erläutert.
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Für
den Fall, dass das Vorschubsteuerverfahren zur Vermeidung einer
Bandwicklung, welche unter Bezug auf 3 erläutert
wurde, durchgeführt wird, kann, wenn nur der Durchmesser
der Packung P, welche auf einen, beispielsweise den Spulenhalter 1 der
Spulenhalter 1 und 2 und 1' oder 2' gewickelt wird,
als Basis erkannt wird und wenn das Bandwickeln vermieden wird,
eine Differenz in den Wicklungsdurchmessern in den horizontal getrennten
Packungen auftreten, die gewickelt werden, da eine Differenz in
den Garndicken Y und Y' vorliegt, die gewickelt werden, während
die Vorschubmittel, d. h. die Vorschubnocke 9 dazwischen
liegt, oder aufgrund einer Differenz in den Anpressdrücken
der Druckrollen 8 und 8' oder aufgrund einer Differenz
in der Parallelität (Einstellfehler) zwischen den Spulenhaltern 1 und 2 und
den Druckrollen 8 und 8'. Wenn bei einem solchen
Fall die Vermeidung einer Bandwicklung basierend auf einem der Wicklungsdurchmesser
erfolgt, der auf einem, beispielsweise dem Spulenhalter 1 der
Spulenhalter gewickelt wird, gibt es die Möglichkeit, dass
eine Bandwicklung in der Packung auftritt, welche auf den Spulenhalter,
in dieser Ausführungsform dem Spulenhalter 2,
gewickelt wird, der während des Wicklungsvorganges nicht
als Basis für den Wicklungsdurchmesser verwendet wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl von Spulenhaltern 1 und 2 als
Basis erkannt und wenn einer von ihnen das zu vermeidende Wicklungsverhältnis
erreicht, wird die Steuerung der Vorschubmittel, d. h. der Vorschubnocke 9 so
durchgeführt, dass alle Spulenhalter 1 und 2 den
Bandwickelbereich vermeiden.
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Dieser
Schritt wird nun erläutert.
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Beim
anfänglichen Einfädelvorgang werden unterhalb
der Spinndüsen der Spinnmaschine Garne Y auf Förderrollen
und Garnführungen gefädelt, während sie
in eine Ansaugvorrichtung eingesaugt werden. Dann werden die Garne
Y und Y' auf die Spulen 3 und 3' gefädelt,
welche auf die Spulenhalter 1 und 1' aufgesetzt
sind, was mittels einer (nicht gezeigten) Garneinfädelvorrichtung
erfolgt. Das Fädeln auf die Spulen 3 und 3' kann
vollständig gleichzeitig erfolgen oder kann im Wesentlichen
gleichzeitig erfolgen, mit anderen Worten, mit einer Zeitdifferenz
erfolgen, welche keinerlei Störungen bewirkt.
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Nach
Abschluss des Garneinfädelns wird unter der Wicklungsgeschwindigkeit
Vc die Beziehung zwischen dem Wicklungsdurchmesser D und dem Wicklungswinkel θ ausgewählt
und der Wicklungsvorgang beginnt und ein Wickeln innerhalb der Bandwickelvermeidungsbereiche
Wa, wie sie in 4 dargestellt sind, wird vermieden.
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Die
Wicklungsgeschwindigkeit Vc wird erhalten, indem die Umdrehungszahlen
Nc und Nc' der Kontaktrollen 8 und 8' erkannt
werden, welche in Kontakt mit den Packungen P und P' mit einem bestimmten
Druck sind, und indem die oben erläuterte Gleichung (1)
verwendet wird.
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Der
Durchmesser D der gewickelten Packung wird in der Steuerung 23 unter
Verwendung der oben beschriebenen Gleichung (3) durch die Umdrehungszahlen
Nb und Nb' der Spulenhalter 1 und 1' und der wie
oben beschrieben berechneten Wicklungsgeschwindigkeit Vc berechnet.
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Weiterhin
wird die Wicklungsgeschwindigkeit Vc auf einer konstanten Geschwindigkeit
gehalten, indem Frequenzen entsprechend der Wicklungsgeschwindigkeit
Vc und dem Wicklungsdurchmesser D der Packung an die Inverter 13 und 13' ausgegeben werden.
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Der
Wicklungswinkel θ, der durch die oben beschriebene Gleichung
(2) erhalten wird, wird durch Steuerung der Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit
der Gleiter 10 und 10', d. h. der Umdrehungszahl des
Vorschubmotors 17, der die Drehkraft auf die Vorschubnocke 9 aufbringt,
relativ zur Wicklungsgeschwindigkeit Vc gesteuert.
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Weiterhin
werden in der Steuerung 23 die Durchmesser D und D' der
Packungen, welche von den Umdrehungszahlen Nb und Nb' der Spulenhalter 1 und 1' erhalten
werden, vom Beginn des Wicklungsvorganges an miteinander verglichen
und das Wicklungsverhältnis entsprechend den Durchmessern
D und D' der Packungen wird ebenfalls berechnet.
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Es
sei angenommen, dass der Durchmesser der gewickelten Packungen D0
und D0' beträgt und dass die Differenz in den Wicklungsdurchmessern (D0–D0')
erzeugt wird. Unter dieser Bedingung wird das Wickeln mit einem
bestimmten Wicklungswinkel fortgeführt.
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Schritt (1)
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Wenn
das Wicklungsverhältnis für den größeren
Packungsdurchmesser L1 wird, mit anderen Worten, wenn der Wicklungsdurchmesser
(in dieser Ausführungsform D1) (W1 + δ)
= 2S/π/D1/tanθ0 erfüllt,
wird die Vorschubgeschwindigkeit Vt schnell auf θ1 erhöht, welche erhalten wird aus (W2 + δ) = 2S/π/D1'/tanθ1,so dass das Wicklungsverhältnis
des kleineren Packungsdurchmessers (in dieser Ausführungsform D1')
L1' wird, so dass eine Vermeidung einer Bandwicklung, d. h. ein
Bandüberspringen erfolgt.
-
Wenn
ein Bandüberspringen erfolgt, indem die Vorschubgeschwindigkeit
Vt zum Winkel θ1, der wie oben
beschrieben vom kleineren Packungsdurchmesser erhalten wird, erhöht
wird, ändert sich der Wicklungswinkel θ1 nach dem Bandüberspringen von
dem Wicklungswinkel θa, der vorher in der Steuerung 23 zu
Beginn des Wicklungsvorganges bestimmt wurde. Um dieses Problem
zu beseitigen, wird in der Steuerung 23 eine Linie L1-2, welche allmählich vom Wicklungswinkel θ1 nach der Bandüberspringung in
Richtung des Schnittpunkts zwischen dem Wicklungswinkel θ0 und der obersten Vermeidungslinie L2 als Ziel absinkt, gebildet und der Wicklungswinkel
wird entlang der Linie L1-2 gesteuert, bis die
Packung mit dem größeren gewickelten Durchmesser
die oberste Vermeidungslinie L2 erreicht.
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Schritt (2)
-
Danach
wird der Wicklungswinkel θ entlang der Linie L1-2 gesteuert
und wenn das Wicklungsverhältnis des größeren
Packungsdurchmessers D wieder gleich L2 wird, mit anderen Worten,
wenn der Wicklungsdurchmesser (in dieser Ausführungsform D2)
gleich demjenigen wird, der aus (W2 + δ)
= 2S/π/D2/tanθ0,erhalten
wird, folgt ein rasches Bandüberspringen, indem die Vorschubgeschwindigkeit
Vt erhöht wird, bis θ2,
welches erhalten wird aus (W2 + δ) =
2S/π/D2'/tanθ2,erreicht
wird, so dass das Wicklungsverhältnis des kleineren Packungsdurchmessers
(in dieser Ausführungsform D2') gleich L2' wird.
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Schritt (3)
-
Ähnlich
zu dem oben beschriebenen Schritt (1) ändert sich, wenn
ein Bandüberspringung durch rasches Erhöhen der
Vorschubgeschwindigkeit Vt bis θ2 erfolgt, welches
aus dem kleineren Packungsdurchmesser erhalten wurde, der Wicklungswinkel nach
der Bandüberspringung von dem Wicklungswinkel θb,
der zu Beginn des Wicklungsvorganges vorher in der Steuerung 23 bestimmt
wurde. Um dieses Problem zu beseitigen, wird in der Steuerung 23 eine
Linie L2-3, welche sich allmählich
von dem Wicklungswinkel θ2 nach
der Bandüberspringung in Richtung des Schnitts zwischen
dem Wicklungswinkel θ0 und der
obersten Vermeidungslinie L3 (nicht gezeigt) als Ziel absenkt, gebildet,
und der Wicklungswinkel wird entlang der Linie L2-3 gesteuert,
bis die Packung mit dem größeren Wicklungsdurchmesser
die oberste Vermeidungslinie L3 erreicht.
-
Wenn
die oben beschriebenen Schritte (1) bis (3) wiederholt werden, kann
die Erzeugung einer Bandwicklung während des Wicklungsvorgangs
vermieden werden. Da weiterhin das Wicklungsverhältnis
vor der Vermeidung des Bandwickelbereiches basierend auf dem Spulenhalter
berechnet wird, der beim Wickeln den größten Wicklungsdurchmesser hat
und da die Vorschubgeschwindigkeit Vt erhöht wird, bis
das Wicklungsverhältnis des Spulenhalters mit dem minimalen
Wicklungsdurchmesser beim Wickeln nach der Vermeidung des Bandwickelbereichs den
Bandwickelbereich vermeiden kann, ist eine Wicklung frei von einer
Bandwicklung möglich, selbst wenn eine Differenz in den
Wicklungsdurchmessern sich beim Wickeln ändert oder ein
Plus oder Minus in der Differenz des Wicklungsdurchmessers sich ändert.
-
Wie
sich ohne weiteres aus der Ausführungsform ergibt, muss,
wenn die Differenz in den Wicklungsdurchmessern einen bestimmten
Bereich überschreitet, die Vorschubumdrehungszahl erheblich
erhöht werden, und der Wicklungswinkel steigt stark an.
Es wird allgemein beobachtet, dass ein derart schnelles und starkes
Ansteigen des Wicklungswinkels die Garnqualität nachteilig
beeinflusst und infolge dessen ist es bevorzugt, dass ein Warnton
oder Warnsignale ausgegeben werden, wenn beispielsweise die Differenz
in den Wicklungsdurchmessern während eines bestimmten Bandüberspringungsvorgangs
erzeugt wird, welche zu einer Änderung von nicht weniger
als 1° in den Wicklungswinkel führt.
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Wenn
beispielsweise die Garneinfädelvorgänge gleichzeitig
erfolgen, ist die Erkennung der folgenden Anormalitäten
möglich, indem die Packungsdurchmesser beim Wickeln berechnet
und die Differenz in den Packungsdurchmessern verglichen wird.
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Denier-Differenz
in den gewickelten Garnen:
Differenz in den gewickelten Durchmessern
nimmt zu; und
Differenz in den gewickelten Durchmessern kehrt sich
um.
-
Anormaler
Kontaktdruck:
Differenz in den Wicklungsdurchmessern nimmt
stark zu.
-
In
der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Beispiel
erläutert, welches als Vorschubeinrichtung einen sogenannten
Nockenvorschub verwendet; bei der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch
ein Drehklingenvorschub 9a und 9a' als Vorschubeinrichtung
verwendet werden, wie in den 5 und 6 gezeigt.
-
Wie
weiterhin in den 7 und 8 gezeigt,
kann, wenn es eine Mehrzahl von Vorschubeinrichtungen 9 und 9' gibt,
die Mehrzahl der Vorschubeinrichtungen durch eine einzelnen Vorschubsteuervorrichtung
gesteuert werden, beispielsweise durch eine Konstruktion, bei der
die Mehrzahl von Vorschubeinrichtungen miteinander über
einen Steuerriemen oder Zahnräder verbunden ist und von
einem einzelnen Motor angetrieben wird, und durch Durchführung der
vorliegenden Erfindung können Packungen frei von Bandwicklungen
gebildet werden, selbst wenn der einzelne Motor gemeinsam verwendet
wird. Somit kann die Anzahl von Invertern und Motoren, welche relativ
teuer sind, verringert werden und die Gerätekosten lassen
sich verringern. Wenn es schwierig ist, aufgrund von Platzproblemen
etc. einen einzelnen Vorschubmotor gemeinsam zu verwenden, kann nur
der Inverter gemeinsam verwendet werden und die vorliegende Erfindung
kann angewendet werden. Damit kann die Anzahl von Invertern verringert
werden und die Gerätekosten können verringert
werden.
-
Obgleich
in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Linie für
einen neuen Wicklungswinkel gebildet wurde, in dem eine Packung
mit einem größeren Wicklungsdurchmesser als Basis
verwendet wird, und zwar von unmittelbar nach der Vermeidung der
Bandwicklung bis unmittelbar vor der Vermeidung der Bandwicklung,
kann eine Linie für einen neuen Wicklungswinkel unter Verwendung
einer Packung mit einem kleinen Wicklungsdurchmesser als Basis gebildet
werden. Weiterhin, obgleich die Wicklungswinkellinie durch eine
gerade Linie festgelegt ist, kann sie entlang beispielsweise einer
Sägezahnlinie geändert werden, wie in 9 gezeigt,
da diese Änderung keine nachteiligen Einflüsse
auf die vorliegende Erfindung hat.
-
(Kurze Beschreibung der Zeichnung)
-
(1)
Sie zeigt eine schematische Ansicht, welche die Konstruktion einer
Ausführungsform einer Wicklungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung darstellt;
-
(2)
Ist eine Ansicht in einer Richtung des Pfeiles X in 1,
von der ein Teil weggelassen ist;
-
(3)
Ist eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zur Vermeidung
von Bandwicklungen;
-
(4)
Ist eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens der vorliegenden
Erfindung zur Vermeidung einer Bandwicklung;
-
(5)
Ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Wicklungsvorrichtung mit einem Drehklingenvorschub;
-
(6)
Ist eine Ansicht von 5 auf eine Weise ähnlich
von 2;
-
(7)
Ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einer Wicklungsvorrichtung mit einer
Mehrzahl von Vorschubeinrichtungen;
-
(8)
Ist eine Ansicht von 7 auf eine Weise ähnlich
von 2; und
-
(9)
Ist eine erläuternde Darstellung eines anderen Verfahrens
zur Vermeidung einer Bandwicklung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
Zusammenfassung
-
Garnwickelverfahren und Garnwickelvorrichtung
-
Beschrieben
werden ein Garnwickelverfahren und eine Garnwickelvorrichtung, welches
bzw. welche in der Lage ist, eine Bandwicklung für alle Spulenhalter
zu vermeiden, selbst wenn eine Differenz in den Wicklungsdurchmessern
in einer der Packungen auftritt, während Garne auf eine
Mehrzahl von Spulenhaltern durch ein einziges Vorschubmittel gewickelt
werden. In der Garnwickelvorrichtung, in der Spulen (3)
und (3') auf die Spulenhalter (1) und (2)
gesetzt sind, werden die Packungen (P) und (P') auf die auf die
Spulenhalter gesetzten Spulen gewickelt, während die Garne
(Y) und (Y') durch eine Vorschubnocke (9) verschoben werden
und wenn einer der Spulenhalter ein festgelegtes Wicklungsverhältnis
erreicht, wird eine Vorschubgeschwindigkeit beim Wickeln erhöht,
so dass das Wicklungsverhältnis einen Bandwickelbereich
vermeiden kann. Die Garnwickelvorrichtung weist die Mehrzahl von
Spulenhaltern auf, wobei die Wicklungen der Packungen gleichzeitig
durchgeführt werden und das einzelne gemeinsame Vorschubmittel
für die Mehrzahl von Spulenhaltern angeordnet ist. Wenn
der Spulenhalter mit dem größten Wicklungsdurchmesser
beim Wickeln aus der Mehrzahl von Spulenhaltern das Wicklungsverhältnis
erreicht, das vermieden werden muss, wird die Vorschubgeschwindigkeit
erhöht, so dass der Spulenhalter mit dem minimalen Wicklungsdurchmesser
den Bandwickelbereich vermeiden kann, so dass alle Spulenhalter
aus dem Bandwickelbereich herausgehalten werden können.
-
- 1,
1', 2, 2'
- Spulenhalter
- 4,
4'
- Revolverkopftische
- 5
- Maschinenrahmen
- 6
- Gleitschiene
- 7
- vertikal
beweglicher Rahmen
- 8,
8'
- Kontaktrolle
- 9,
9'
- Vorschubnocke
- 9a,
9a'
- Drehklingenvorschub
- 10,
10'
- Gleiter
- 11,
11'
- Antriebswelle
- 12,
12'
- Motor
für Spulenhalterantrieb
- 13,
13', 18
- Inverter
- 14,
14'
- Zahnrad
zur Erkennung der Spulenhalterdrehung
- 15,
15', 20, 22, 22'
- elektromagnetischer
Aufnehmer
- 17
- Vorschubmotor
- 19
- Zahnrad
zur Erkennung der Vorschubnockendrehung
- 21,
21'
- Zahnrad
zur Erkennung der Kontaktrollendrehung
- 23
- Kontaktrolle
- Nb,
Nb'
- Umdrehungszahl
Halter
- Nc,
Nc'
- Umdrehungszahl
Kontaktrolle
- Nt
- Umdrehungszahl
Vorschubnocke
- Y,
Y'
- Garn
- P,
P'
- Packung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2002-515388 [0006, 0008, 0018]
- - JP 2002-033760 [0007, 0008, 0019]