DE2206577A1

DE2206577A1 - Vorrichtung zum verstrecken, trennen und aufspulen von faeden

Info

Publication number: DE2206577A1
Application number: DE2206577A
Authority: DE
Inventors: Sadao Kadokura; Takashi Kishida
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1971-08-03
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1973-08-02
Also published as: GB1375487A; US3855676A; JPS50972B1; IT948552B

Description

PATENTANWÄLTE

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8 MÜNCHEN 2.

TEIJIN LIMITED, Chiyoda-ku, Tokyo / Japan

•Vorrichtung zum Verstrecken, Trennen und Aufspulen

von Fäden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten und kontinuierlichen Verstrecken von gesponnenen synthetischen Mehr— fachfäden, zum Trennen der Mehrfachfäden in Einzelfäden und zum Aufspulen der Einzelfäden auf Spulen.

Wenn bei einer Vorrichtung der genannten Art der Aufspulvor— gang durch eine Ringzwirnmaschine bewirkt wird, ist es erforderlich, um die Ringzwirnmaschine entlang der Längsrichtung der Vorrichtung anzuordnen, einen Platz vorzusehen, der eine größere Längsausdehnung hat, als sie durch die Verstreckvorrichtung beansprucht wird. Diese fehlende Übereinstimmung kann durch eine Anordnung etwas verbessert werden, bei der zwei Aufspulspindeln jeweils auf den rechten und linken Seiten einer wirksamen Halterung als eine Einheit vorgesehen sind und diese Ein-

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heil Γ-ii vertikal in Reihen angeordnet sind. Um bei einem solchen

i.-nj zu ermöglichen, daß die auf die rechten und linken Aufspul -.pindeln zu wickelnden Fäden in der gleichen Richtung quergeiüin t werden, müssen Führungsösen zum Führen der Fäden bei ein«·ι der rechten oder linken Spindeln an den Endteilen vorgesehf-ii werden, an denen die Spulen auf die Spindel aufgebracht und von dieser weggenommen werden. Demgemäß sind die Vorgänge zum Aufbringen der Spulen auf die Spindel und zum Entfernen der ."ipulen von der Spindel und zum Abwickeln der Fäden von den Spu I r-ii mühsam.

Als nine Verbesserung kann vorgeschlagen werden, die Führungen an ilr-n entgegengesetzten Enden zu den Enden, von denen die SpuIt-η weggenommen werden, anzubringen und die Führungen in entgegengesetzten Richtungen quer zu führen. Ein solcher Querführurni.-.mechanismus wird jedoch kompliziert, so daß weiterhin ein ProM pm zu lösen bleibt.

Weiter ist es wünschenswert, daß die Spulen, die auf den Spindeln befestigt sind, von ihrer einen Seite gegen die Antriebshai trrung gedruckt werden, um zu verhindern, daß sich die Spulen wähl κ^ηύ des Betriebs von den Spindeln entfernen. Die bisher verwendeten Druckeinrichtungen umfassen einen angetriebenen Drehkörper, der mit dem einen Ende der Spule in Eingriff ist und duri Ii eine Feder angepreßt wird, und gegen den die Spule auf die .Spindel aufgebracht und von dieser entfernt wird. Wenn z.B. ein nufgewickelter Spulenkörper von einem kg mit einer Geschwindigkeit von 2000 bis 3000 Umdrehungen pro Minute gedreht wird, wird der Druck, der zum Lagern des einen Endes der Spu Ir- erforderlich ist, im Bereich von 6 bis S kg liegen, wobei, er größer wird, wenn die Drehzahl zunimmt.

Andererseits liegt die Kraft, mit der eine Bedienungsperson die Spulen ohne Schwierigkeiten gegen diesen Druck aufbringen oder enttrrnen kann, im Bereich von 1 bis 2 kg, wobei dieser Wert in koinem Zusammenhang mit der Drehzahl der Spule steht.

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Eine Spulenhalterung, die gleichzeitig die oben genannten einander widersprechenden Forderungen erfüllt, wurde bisher nicht vorgeschlagen.

Weiter kann der Vorgang des Auf spulens- eines verstreckten Fadens, der nicht in eine Vielzahl λγοπ Fäden getrennt ist, kontinuierlich nach dem Verstrecken durchgeführt-werden, während die Vorrichtung bei niedriger Drehzahl in Betrieb ist. Dann kann die Aufspuldrehzahl auf die stationäre Drehzahl ohne irgendwelche Schwierigkeiten erhöht v/erden. Bei dem kontinuierlichen Vorgang des Verstreckens eines Mehrfachfadens, des Trennens dieses Mehrfachfadens in eine Vielzahl von Einzelfäden und des Aufwickeins jedes Einzelfadens auf eine Spule muß jedoch jeder Teil der Vorrichtung in seiner Bewegung abgestoppt werden, um den ungestreckten Mehrfachfaden durch die Streckwalze zu führen und jeden Einzelfaden getrennt um jede Spule zu wickeln. Dann muß die Vorrichtung bei niedriger Drehzahl betrieben werden. Hier wurde der Nachteil festgestellt, daß im Unterschied zu den» verstreckten Faden solche nicht verstreckten Einzelfäden gelegentlich reißen, wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt wi rd.

Um ein solches Reißen zu vermeiden, wenn der Spulenkörper des unverstreckten Fadens relativ klein ist, ist es möglich und tatsächlich wirkungsvoll, die Drehung der Zuführwalze und der Streckwalze im wesentlichen bei der gleichen beschleunigten Geschwindigkeit langsam zu starten, wobei die Entnahme-Zugspannung unter der minimalen Verstreckspannung gehalten wird. Ein Spulenkörper mit einem Gewicht von etwa 15 kg hat jedoch ein großes Trägheitsmoment, so daß es, auch wenn die oben genannten Walzen bei einer niedrigen Drehzahl zu drehen beginnen, sehr schwierig ist, die Entnahmezugspannung unter der minimalen Verstreckspannung zu halten. Daher wird der Faden im Entnahme— teil etwas verstreckt und wird durch ein übermäßiges Verstrecken reißen, während er zwischen der Zuführwalze und der Streckwalze

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bei einer stationären Verstreckvergrößerung verstreckt wird.

Ein anderer Nachteil trat bei der herkömmlichen Vorrichtung auf, wenn der Aufwickel spuler in Betrieb gesetzt wird. Bei dem herkömmlichen Verfahren, welches die Zugspannung des aufzuwickelnden Fadens feststellt, um die Aufspulgeschwindigkeit zu steuern, ist die instabile Zugspannung nur sehr zufällig für den Faden beim Starten geeignet infolge der Tatsachen, daß der nichtverstreckte Faden auf eine Zugspannungfeststelleinrichtung einwirkt, wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, daß der nicht-verstreckte Faden auch zwischen der Verstreckeinrichtung und der Aufspüleinrichtung verstreckt wird, und daß das Drehzahl steuersystem der Streckwalzen, die die Endwalzen der Verstreckeinrichtung sind, instabil ist.

Weiter ist es bei der oben erwähnten Vorrichtung bekannt, daß die Zugspannungsänderung, mit anderen Worten, die Verstärkungscharakteristik des gesteuerten Gegenstandes (Faden), die zum Beispiel erhalten wird, wenn die Aufwickelgeschv/indigkeiten von 100 m/Min, bzw. 500 m/Min, jeweils um 1 m /Min. geändert werden, bei niedriger Geschwindigkeit größer ist als die, die bei hoher Geschwindigkeit erhalten wird. Andererseits ist die Verstärkungscharakteristik sowohl des Zugspannungsdetektors, der Steuereinrichtung des Spulersund des Antriebsmotors des Spulers im wesentlichen konstant ohne irgendeine Beziehung zu der Aufspulgeschwindigkeit. Demgemäß ist die Verstärkung der geschlossenen Schleife der negativen Rückkopplung in dem Zugspannungsregel system, das aus dem geregelten Gegenstand, dem Zugspannungsdetektor, der Steuereinrichtung des Spulers und dem Antriebsmotor des Spulers besteht, verringert, wenn die Aufspulgeschwindigkeit anwächst» Wenn die Verstärkung der Regeleinrichtung des Spulers so eingestellt ist, daß die optimale Zugspannungsregelung bei einem stationären Zustand hoher Geschwindigkeit erhalten wird, wird sie bei niedriger

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Geschwindigkeit zu groß, was eine Instabilität des Regelsystems zur Folge hat. Wenn dagegen die Verstärkung■so eingestellt ist, daß die optimale Regelung bei niedriger Geschwindigkeit erhalten wird, wird der Regelbereich breit und die wichtigste Regelung im stationären Zustand bei hoher Geschwindigkeit wird unmöglich. Bei den bekannten Vorrichtung wurde bisher kein Mittel vorgeschlagen, um diese Nachteile zu vermeiden.

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, deren Teile so zueinander angeordnet sind, daß sie das Verstrecken, das Trennen und das Aufspulen der Fäden glatt durchführen können. Die Streck— einrichtung für den unverstreckten Mehrfachfaden und ein Auf— nahrnespuler für jeden Einzelfaden, dfer von dem Mehrfachfaden nach dessen Verstrecken abgetrennt wird, sollen mit gutem Kräftegleichgewicht installiert sein. Es soll eine Spulenhalterung geschaffen werden, die die Spulen während des Aufspulens fest lagert und ermöglicht, daß die Spulen leicht aufgebracht und entfernt werden können, wenn es erforderlich ist. Weiter soll eine Verstreckregelung vorgesehen werden, durch die die Verstreckeinrichtung schnell in den stationären Zustand gebracht wird, ohne daß der unverstreckte Faden im Entnahmeabschnitt, der den Zuführwalzen voran geht, reißen kann, auch wenn eine größere Zugspannung auf ihn ausgeübt wird, wenn die Verstreck— einrichtung in Betrieb gesetzt wird. Ein Regelsystem für die Aufspul spannung soll vorgesehen werden, durch das der Aufspulvorgang stets unter optimalen Bedingungen ohne eine starke Änderung der Zugspannung ausgeführt wird, die ein Reißen des Fadens verursachen kann.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt teilweise auseinandergezogen eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung .

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Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Druckeinrichtung für die Spulenenden, bei der das Spulenende mit niedrigem Druck angepreßt wird.

Fig. 4 und 5 sind graphische Darstellungen, die den Zusammenhang zwischen der Entnahmezugspannung, der Verstreckgeschwin— digkeitj.der Verstreckvergrößerung und der verstrichenen Zeit zeigen, wie sie erfindungsgemäß erhalten werden.

Fig. 6 zeigt in einem Blockdiagramm das Geschwindigkeitsregel— system für die Zuführwalze.

Fig. 7 zeigt die elektrische Schaltung des in Fig. 6 gezeigten Programmeinstellkreises.

Fig. 8 zeigt in einer graphischen Darstellung ein Programm des Bezugsspannungssignals für die Zuführwalze und die Verstreckwalze, das mit der elektrischen Schaltung der Fig. 7 erhalten wi rd .

Fig. 9 zeigt in einem Blockdiagramm das .3pannungsregel system für den Aufnahmespuler.

Fig. 10 ist eine Umwandlungsschaltung, die in Fig. 9 gezeigt ist. Fig. 11 zeigt die in Fig. 9 gezeigte elektrische Schaltung.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist eine Verstreckvorrichtung 1 auf dem Fußboden eingereichtet und eine Auf spüleinrichtung oder Spuler 20 ist auf der Verstreckvorrichtung 1 installiert. Üblicherweise ist eine Anzahl solcher Vorrichtungen entlang ihrer Längsrichtung in einer Anlage angeordnet, wobei Fig. 1 teilweise die anschließende Vorrichtung zeigt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind diese Vorrichtungen ebenfalls mit ihren Rückseiten gegeneinander angeordnet, wobei ihre arbeitenden Seiten die rechte und linke Seite in der Fig. 2 sind.

Die Verstreckvorrichtung 1 ist mit einer Zuführwalze 6 und einer Streckwalze 8 versehen, welche unabhängig durch in der Drehzahl

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variable Motoren 16 bzw. 18 angetrieben werden. In der Vorrichtung wird ein unverstreckter Mehrfachfaden 4, der aus 8 Einzelfäden besteht, ohne Verdrehen von einem drehbar an einer Halterung 3 gelagerten Spulenkörper 2 entnommen und dem Verstrecken unterworfen, nachdem er über eine Führung 5 geführt und mit mehreren Windungen um die Zuführwalze 6, mit einer Windung um einen Verstreckzapfen 7 und mit mehreren Windungen um die Verstreckwalze 8 gewickelt ist. Der auf diese Weise verstreckte Mehrfachfaden 4' wird dann in acht Einzelfäden durch eine tanzende Führung 9, die dazu dient, die Aufwickelzugspanmmg festzustellen, und durch eine Trennungiführung 10 getrennt. Die getrennten Einzelfäden 11-1 bis 11-8 werden dann zu dem sich darüber befindenden Spuler 20 geführt. In den Fig. sind die einzelnen getrennten Einzelfäden durch die angehängten Ziffern bezeichnet.

Der Spuler 20 ist mit einem vertikalen Rahmen versehen, der aus zwei einander gegenüberstehenden vertikalen Ständern 22 und 23 und einem waagerechten Arm 21 besteht, der die oberen Ender< der Ständer verbindet. Acht Spulen 24-1 bis 24-8 sind zwischen den vertikalen Ständern 22 und 23 in einer solchen Anordnung gelagert, daß Paare von Spulen vertikal in vier Reihen und horizontal parallel zueinander von der Vorderseite zu der Rückseite angeordnet sind.

Der Ausdruck "von der Vorderseite zu der Rückseite·', wie er hier und in den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet die Vorderseite und die Rückseite gesehen von einer der arbeitenden Seiten längs der Breitenausdehnung der gesamten Vorrichtung.

Die Antriebs- und Lagerungseinrichtung für die Spulen umfaßt acht Spindeln 25-1 bis 25_r8, die jeweils freitragend drehbar durch den linken Ständer 22 des Rahmens in Fig. 1 gelagert werden. Diese Spindeln 25 sind mit einem Motor 26 mit variabler Drehzahl, der über dent Rahmen angebracht ist, über eine bekannte Treibriemeneinrichtung verbunden und werden gleichzeitig durch den Motor angetrieben. Jede Spule 24, die an ihrem in

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Fig. 1 linken Ende durch die Spindel 25 gelagert ist, wird von ihrem rechten Ende gegen die Lagerungswelle durch eine Druckeinrichtung 30 gepreßt, die durch den rechten Ständer 23 des Rahmens vorgesehen ist.

Jeder der verstreckten Einzelfäden wird gleichzeitig in derselben Richtung durch vier Querführungen 27-1 bis 27-4 quer geführt und auf die Spulen gewickelt.

Die Druckeinrxchtung 30 hat einen angetriebenen Drehkörper 33, der drehbar um eine Achse eines hohlen Teiles 32 gelagert ist, das gleitfähig durch eine Bohrung 31 in dem rechten Ständer des Rahmens gehalten wird. Der angetriebene Drehkörper 33 besitzt ein kegelstumpfförmiges Kopfteil, daß teilweise in das hohle Ende jeder Spule eindringt. Um den angetriebenen Drehkörper 33 kräftig gegen das Ende der Spule durch das hohle Teil zu pressen, ist dieses mit einer Druckschiene 38 auf der rechten Seite (in Fig. 3) des Trägers 23 versehen. Die Druckschiene 38 ist mit einer Kolbenstange 37 in einer Spule oder einem Fluidzylinder 36 verbunden, der an dem Träger 23 des Rahmens befestigt ist, und hat eine vorgeschobene Stellung, die in Fig.l gezeigt ist, und eine zurückgezogene Stellung, die in Fig. 3 gezeigt ist. In einer zentralen Bohrung 34 in dem hohlen Teil 32 zwischen der Druckschiene 38 und dem angetriebenen Drehkörper 33 ist eine Feder 35 vorgesehen, die dazu dient, den angetriebenen Drehkörper 33 mit geringem Druck gegen das Ende der Spule zu pressen. Auch wenn es in den Figuren weggelassen ist, sind eine Lei tung zum Zuführen von Arbeitsfluid zu dem Fluidzylinder 36 und ein Ventil, zum Ändern der Arbeitsrichtung der Kolbenstange 37 vorgesehen. In der vorgeschobenen Stellung der Druckschiene 38, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein hoher Druck auf das Ende jeder der vier Spulen durch den Fluidzylinder 36 oder die entsprechende Einrichtung ausgeübt, damit die Spulen nicht außer Eingriff kommen. In Fig. 3 wird dagegen ein niedriger verringerter Druck auf die Spulen durch die Feder 35 ausgeübt, um zu ermöglichen, daß die Spulen leicht entfernt werden können.

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Es soll nun anhand der Fig. 4 und 5 das Prinzip erläutert werden, mit dem die Verstreckvorrichtung 1 in Betrieb gesetzt wird.'Das Verfahren beruht auf der Möglichkeit, ein Antriebssystem mit höherer Geschwindigkeit als bei dem herkömmlichen langsamen Antrieb zu verwenden und das Reißen des Fadens infolge eines übermäßigen Verstre^ckens während der Startzeit minimal zu machen, wenn die Anfangsgeschwindigkeit der Zuführwalze und der Verstreckwalze so eingestellt ist, daß das Gesamtvers treckverhäl tni s DR™, das durch das Produkt aus dem Vorstreckverhältnis DR, und dem Verstreckverhältnis DR„ dargestellt wird, zwischen den Zuführ- und Verstreckwalzen ein stationäres Verstreckverhältnis DR nicht überschreiten kann,

auch wenn die Entnahmezugspannung die minimale Verstreckspannung, die in Fig. 4 gezeigt ist, überschreitet, und das in Fig.5 gezeigte Vorverstreckverhältnis DR, wird, unmittelbar nachdem die Zuführwalze und die Verstreckwalze, auf die der unverstreckte Faden gewickelt ist, in Bewegung gesetzt werden.

Nachdem beide Walzen bei der Anfangsgeschwindigkeit in Bewegung gesetzt sind, bei der das gesamte Verstreckverhältnis das stationäre Verstreckverhältnis nicht überschreitet, werden die Drehgeschwindigkeiten der beiden Walzen kontinuierlich auf die stationäre Geschwindigkeit beschleunigt, wobei das Verstreckverhältnis DRp kontinuierlich zu dem stationären Ver— streckverhältnis DR anwächst. Nach dem. Erreichen dieser Geschwindigkeitswerte' werden die Walzen bei diesen Geschwindigkeiten gehalten. Im allgemeinen erreicht die Entnahmezugspannung einen sehr kleinen Wert unter der minimalen Verstreck— spannung durch die ^Trägheit des Spulenkörpers des unverstreckten Fadens, wenn eine gewisse Zeit nach dem Starten verstrichen ist. Es ist wünschenswert, während der Anfangsperiode O bis t, , in der die Entnahmezugspannung die minimale Verstreckspannung T_Q überschreitet, die beiden Walzen so schnell wie möglich zu beschleunigen, um das Verstreckverhältnis DRp, das von dem Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Walzen abhängt, gleich dem

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stationären Verstreckverhältnis DR_Q zu machen. In der späteren Periode t, bis t„, in der die Entnahmezugspannung bei dem sehr kleinen Wert-stabil ist, werden die beiden Walzen in einem solchen Ausmaß beschleunigt, daß das stationäre Verstreckverhältnis eingehalten wird und die Entnahmezugspannung nicht schwanken kann, und werden auf die stationären Geschwindigkeiten V„ und V gebracht. Auf diese 'Weise ist es möglich, das Auftreten eines unerwünschten Reißens des Fadens zum Zeitpunkt des Startens soweit wie möglich zu verringern. Es ist erwünscht, die Beschleunigung der beiden Walzen in der späteren Periode t-, bis t_Q im Vergleich zu der in der Anfangsperiode 0 bis t, kleiner zu machen. Das Verstreckverhältnis DR„ ist in Fig. 5 als linear anwachsend in der Periode 0 bis t, dargestellt, dies bedeutet jedoch keine Beschränkung auf diesen Fall.

Die Mittel, um dieses Verfahren zum Inbewegungsetzen der Verstreckvorrichtung 1 zu realisieren,sind im folgenden unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm für die Geschwindigkeitssteuerung der Zuführwalze beschrieben, das in Fig. 6 gezeigt ist. Die Drehzahl des Motors 16 für den Antrieb der Zuführwalze 6 wird in ein Spannungssignal durch die Drehung eines Spannungsumwandlers (Tachogenerator) 40 umgewandelt, wobei das Spannungssignal mit einem Referenzspannungssignal E einer Programmeinstellschaltung 41 zur Regelung verglichen wird, um die Differenz zwischen den beiden Spannungssignalen durch die Wirkung einer Amplitudenkompensationsschaltung 42 und einer Motorantriebsschaltung 43 für die Zuführwalze zu Null zu machen. Für die Verstreckwalze 8 wird eine ähnliche Regelung durchgeführt.

Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Programm-einstellschal tung 41 und Fig. 8 zeigt das Referenzspannungssignal E_Q„ für die Zuführwalze und das Referenzspannungssignal E_cn für die Verstreckwalze, wobei beide Signale durch diese Ausführungsform programmiert werden. Beide Walzen folgen diesem Programm Geschwindigkeitsänderung.

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Die Programmeinsteil schaltung 41, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt Anstieg-Einstellschaltungen 44, 44', Anfang swert~- Einstellschaltungen 45, 45', Referenzsignal-Erzeugungsschaltungen 46, 46', eine ein konstantes Verhältnis erzeugende Schaltung und eine automatische Umsehaltschaltung 48. Die Anfangswert-Einstellschal tungen 45, 45' umschließen Durchgangswiderstände VR bzw. VR„_f und der Wert der Referenzspannungssignale zum Startzeitpunkt wird durch Einstellen der Widerstände VR„ und VR_?I auf die Anfangswerte =*■' und oCp ausgewählt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Zur einfacheren Erklärung ist in Fig. 8 <-X„ gleich *j("_F, diese Bedingung muß aber nicht notwendig erfüllt sein, sondern es kann sein 1 £ -Z_nAC, ^DR_n. Falls die Kontakte 50 und 50' der Referenzsignal-Erzeugungsschaltungen 46, 46' geöffnet sind, führen diese eine Integration mit einem Anstieg, der durch die Ausgangsspannungen E„, E derAnstieg-Einstellschaltungen 44, 44', durch die Widerstände 51, 51· und die Kondensatoren 52, 52' bestimmt ist, von diesen Anfangswerten<?C_D und <yC aus und lassen die Referenzspannungssignale Ε_ςη, Ε_ςρ, am Ausgang anwachsen, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Die ein konstantes Verhältnis erzeugende Schaltung 47 umfaßt einen va-riablen Widerstand VR.,, durch dessen Einstellung die Ausgangsreferenzspannung E_spM auf E„_D/DR₀ eingestellt wird. Dieser Wert E_SF„ ist kleiner als E am Beginn des Startens. Die automatische Umschalt-

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schaltung 48 vergleicht Ε_ςρι mit E„p„ und öffnet einen Relaiskontakt m, , der zuvor geschlossen war, wenn ein Relais M betätigt ist, sobald E „, gleich E™,, wird, und hält einen anderen Relaiskontakt m , der zuvor geöffnet war, in geschlossenem

Zustand.

Die Anstieg-Einstellschaltungen 44, 44· umfassen Durchgangswiderstände VR. und VR.,, welche dazu dienen, die Ausgangsspannungen E„, E_n, der Schaltungen durch ihre Einstellung zu ändern. Dadurch wird die Zeit t₁ eingestellt, bei der E_sp, gleich E_spn wird.

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Da vor dem Inbetriebsetzen der Verstreckvorrichtung die Kontakte 50, 50' geschlossen sind und der ReIaiskontakt m geöff-

net ist, während der Kontakt m, geschlossen ist, drehen sich beim Starten der Verstreckvorrichtung die Zuführwalze und die Verstreckwalze mit einer Anfangsgeschwindigkeit, die den Anfangswerten c£ und .jC, entspricht. Wenn die Kontakte 50, 50' gleichzeitig mit dem Starten geöffnet werden, wachsen die Ausgangsreferenzspannungssignale E„„ und E^,.,, der Referenzsignal-Erzeugungsschaltungen 46 bzw. 46· durch die Integrationswirkung der beiden Schaltungen 46 und 46' an, wodurch die Drehzahl der beiden Walzen anwächst. Andererseits wird die Ausgangsreferenzspannung E „„ der ein konstantes Verhältnis erzeugenden Schaltung 47, die mit dem Verstreichen der Zeit allmählich anwächst, gleich E„_F, , nachdem die Zeit t, verstrichen ist, und dann wird das Relais M der automatischen Umschaltschaltung 48 betätigt, um die Relaiskontakte m_ und nru umzuschalten, wodurch das Referenzspannungssignal E „ von E₁ auf E₁, umgeschaltet wird. Zum selben Zeitpunkt wird auch der Relaiskontakt m der Anstieg-Einstellschaltung 44 geschlossen und daher verringert sich die Ausgang3spannung E der Schaltung 44 schrittweise. Als Folge davon wird der Anstieg des Referenzspannungssignals E der Referenzsignal-Erzeugungsschaltung 46 flacher, wie in Fig. 8 gezeigt ist, und der Anstieg des Referenzspannungssignals E„_pll wird entsprechend flach. Auf diese Weise kommt das anwachsende Referenzspannungssignal der Verstreckwalze und der Zuführwalze durch die Wirkung einer Zenerdiode Z_n der Referenzsignal-Erzeugungsschaltung 46 nach dem Verstreichen der Zeit t_Q in die Sättigung und wird danach auf einem konstanten Wert ^?„ bzw. ß_F gehalten (^/^ = DR_Q)

Die Anfangswerte oCj-j, oCp> und der Anstieg der Referenzspannungssignale E₅₀, E_SF in der Periode 0 bis t, werden auf die Optimalwerte mit Hilfe eines Probelaufs eingestellt.

In einer Abwandlung, bei der die Verbindung zwischen VR_ und in unterbrochen und der Kontakt m der Anstieg-Einstellschaltung

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44 weggelassen ist und eine Zenerdiode ähnlich der Zenerdiode Z der Schaltung 46 in der Referenzsignal-Erzeugungsschaltung 46' im Austausch dafür vorgesehen ist, ändern sich die Spannungssignale E„_D und E während der Periode t,bLs t_Q wie jeweils durch die gestrichelten Linien gezeigt ist. Falls nur ein Relaiskontakt m der Anstieg-Einstellschaltung 44 weggelassen ist, a

wird sich das Spannungssignal E__F ändern, wie es durch die strichpunktierte Linie gezeigt ist, und das Signal E „ wird sich ändern, wie es durch die gestrichelte Linie gezeigt ist und dem oben genannten Fall entspricht.

Schließlich wird noch eine Startregelung des Spulers und die Verhinderung des Reißens des Fadens beim Starten erläutert. Erfindungsgemäß wird die.Regelung der Aufspulzugspannung stets unter der optimalen Bedingung durchgeführt, indem die Verstärkung der Regeleinrichtung mit dem Anwachsen der Verstreckgeschwindigkeit anwächst, wodurch die Verstärkung der Schleife nahezu konstant gehalten wird.

Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm des Zugspannungsregel systems für das Aufspulen. Die Gesamtzugspannung T eines Einzelfadens wird als Auslenkungswinkel 0 eines Haltearms einer tanzenden Führung festgestellt und wird dann in ein elektrisches Signal e durch

eine Umwandlungsschaltung 70 umgewandelt. Das Signal e wird mit dem Referenzspannungssignal E„„ für die Zugspannungseinstellung in einer Regelschaltung 80 verglichen und regelt die

Drehzahl V eines Gleichstrommotors 26 für den Antrieb des Aufw

spul ens durch den Regel ausgang <έ (Zündungswinkel eines Thyristors), der der Differenz zwischen beiden Signalen entspricht. Auf diese Weise wird die Drehzahl der 8 Spulen 24 geregelt, so daß die gesamte Zugspannung T auf einem gegebenen Wert gehalten wird.

Ein Beispiel einer Umwandlungsschaltung 70 ist in Fig. 10 gezeigt. Diese Schaltung kann vom Analogtyp sein, bei dem ein variabler Widerstand einen Differentialtransformator oder

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einen Schleifer und Bürsten umfaßt. In der Zeichnung ist eine Schaltung vom Digital typ gezeigt, bei der ein variabler Luftkondensator mit einer Elektrode an einem Ende seiner Halterung und mit einer anderen dazu gegenüberliegend fest angebrachten Elektrode vorgesehen ist. Dieser Aufbau wird deshalb in Betracht gezogen, weil er dicht verschlossen ist, so daß er kaum durch die Umgebungsatmosphäre beeinflußt wird, weil er keinen Kontakt mit dem Halterungsarm besitzt und kompakt ist. Die Umwandlungs~ schaltung 70 umfaßt zwei Oszillatorschaltungen 71, 72, eine Mischschaltung 73, einen monostabilen Multivibrator 74 und eine Glättungsschaltung 75.

Die Oszillationsfrequenz f, einer Oszillatorschaltung 72, die einen Kristallresonator X„, einen Luftkondensator C , einen Transistor und Widerstände umfaßt, ändert sich entsprechend dem Wert der Auslenkung eines Halterungsarmes, während die Frequenz f,, eines Referenzfrequenzsignals einer anderen Oszillatorschaltung 71, die einen Kristallresonator X,, einen Transistor, Widerstände und Kondensatoren umfaßt, konstant ist. Die beiden Frequenzen f, und f_Q werden einer Mischschaltung 73 zugeführt, um ein Signal der Frequenz Af zu erzeugen, die die Differenz zwischen diesen zwei Frequenzen ist. Das Frequenzsignal Af wird einem monostabilen Multivibrator 74 zugeführt, der eine NAND-Schaltung, Widerstände und Kondensatoren umfaßt, und wird in ein Rechtecksignal e_f einer festen Amplitude und einer festen Länge, die die Schwingungszahl darstellt, umgewandelt entsprechend der Frequenz des Frequenzsignals Af. Das Rechtecksignal e_f wird einer Glättungsschaltung 75 zugeführt, die einen Widerstand und einen Kondensato
werden.

densator umfaßt, um in ein Spannungssignal e umgewandelt zu

Als nächstes wird eine Regelschaltung 80 unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert. Das Spannungssignal e wird differentiell einer Verstärkerschaltung 86 mit dem Referenzspannungssignal E^ zum Vergleichen zugeführt. Der Ausgang der Verstärkerschaltung 86 wird einer Kompensationsschaltung 8-7 für ein Phasenvoreilen

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und ein Phasennacheilen zugeführt und wird in ein Spannungssignal e umgewandelt. Dieses Spannungssignal e wird auf einen Differentialverstärker geleitet, der Feldeffekttransistoren 88, 89 und einen Transistor 90 umfaßt, und wird als Spannungssignal e_n umgewandelt, um eine Kippschwingungsschaltung anzutreiben.

Es soll bemerkt werden, daß die Verstärkung des DifferentialVerstärkers mit dem Anwachsen des Referenzspannungssignals Eg_n anwächst in Abhängigkeit von der Änderung eines äquivalenten Widerstands zwischen einem Kollektor und einem Emitter des Transistors 90 infolge der Änderung des Referenzspannungssignals E_cn, das oben als Ausgangssignal genannt wurde.

Der Zündwinkel der Kippschwingungsschaltung, die einen Transistor 91, einen Widerstand 92, einen Kondensator 93, einen Unijunktion-Transistor 94, einen Impulstransformator usw. umfaßt und durch ein Signal e synchronisiert ist, das mit einer Versorgung 98 für einen Gleichstrommotor synchron ist, wird durch einen äquivalenten Widerstand zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 91 bestimmt, wobei dieser Widerstand durch das Spannungssignal e„ geändert wird. Der Zündimpuls, der in dem Impulstransformator 95 erzeugt wird, wird zu den Gate-Anschlüssen der Thyristoren 96 und 97 geführt, um einen Zündwinkel φ der Thyristoren 96 und 97 zu liefern, der von dem Spannungssignal abhängt.

In der oben beschriebenen Ausführungsförm wird das Referenzspannung ssignal Ε_ς), für das Einstellen der Drehzahl der Verstreckwalze als Verstärkung der Regelschaltung verwendet, es kann jedoch an dessen Stelle das Referenzspannungssignal E_Q„ (E_SF, oder E_ „) für das Einstellen der Drehzahl der Zuführwalze verwendet werden. Als Alternative kann das Ausgangsspannungssignal , das durch direkte Verbindung eines Tachogenerators mit einem Gleichstrommotor 26 für den Aufspulantrieb erhalten wird, und daher das Ausgangsspannungssignal der Tachogeneratoren 40, 70 für die Drehzahlbestimmung der Zuführwalze und der Verstreckwalze verwendet werden.

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Claims

Patentan sprüche

1. Vorrichtung mit einer Verstreckeinrichtung, die wenigstens eine Zuführwalze und eine Verstreckwalze aufweist, die jeweils unabhängig angetrieben werden, wobei diese Einrichtung einen Mehrfachfaden verstreckt, der ohne Verdrehen von einem drehbar gelagerten Spulenkörper entnommen wird, mit einer Einrichtung zum Trennen dieses Mehrfachfadens, der durch die Verstreckeinrichtung verstreckt ist, in eine Vielzahl von Einzelfäden, mit einer Einrichtung zum gleichzeitigen Querführen dieser verstreckten Einzelfäden in den gleichen Richtungen, und mit einem Spuler, der eine Vielzahl von Spulen zum Aufspulen jedes verstreckten und getrennten Einzelfadens aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (24) vertikal in Reihen und horizontal parallel zueinander von der Vorderseite zu der Rückseite der Vorrichtung angeordnet sind, und an einem ihrer Enden gelagert und gleichzeitig angetrieben sind, wobei ihre anderen Enden mit Druckeinrichtungen versehen sind, und auf die ersteren Enden zu gedrückt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclinet, daß

die Vorrichtung eine Zugspannungsfeststelleinrichtung (9) für den Faden, die zwischen der Verstreckeinrichtung (1) und der Trenneinrichtung (10) vorgesehen ist, und eine Einrichtung zum Regeln der Aufspulgeschwindigkeit entsprechend der Zugspannung des Fadens, die durch diese Zugspannungsfeststelleinrichtung bestimmt wird, aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung (30) für die Spulen (24) eine Niedrigdruckeinrichtung (32, 34, 35) und eine Hochdruckeinrichtung (36, 37", 38) umfaßt, die beide einen angetriebenen Dreh-

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korper (33), der teilweise in das zweite Ende der Spule eingepaßt ist, längs deren Axialrichtung drücken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckeinrichtung ein Druckteil (38), um den angetriebenen Drehkörper (33) längs der Axialrichtung der Spule zu drücken, und einen Fluidaylinder oder einen elektromagnetischen Zylinder (36) umfaßt, um das Druckteil in eine anpressende und in eine nicht anpressende Stellung einzustellen, und daß die Niedrigdruckeinrichtung eine Feder (35) umfaßt, die zwischen dem angetriebenen Drehkörper (33) und dem Druckteil (38) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckteil (38) und der Fluidzylinder oder elektromagnetische Zylinder (36) gemeinsam auf die Vielzahl von Spulen (24) wirken.

6. Vorrichtung mit einer Verstreckeinrichtung, die mit wenigstens einer Zuführwalze und einer Verstreckwalze versehen ist, welche unabhängig angetrieben werden, wobei diese Einrichtung einen Mehrfachfaden verstreckt, der ohne Verdrehen von einem drehbar gelagerten Spulenkörper entnommen wird, mit einer Einrichtung zum Trennen des Mehrfachfadens, der durch diese Verstreckeinrichtung verstreckt wurde, in eine Vielzahl von Einzelfäden, und mit einem Spuler zum Aufspulen jedes dieser verstreckten und getrennten Einzelfäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregeleinrichtung für die Zuführwalze (6) und die Verstreckwalze (8) eine Programmeinsteil schaltung (41) umfaßt, die eine erste elektrische Schaltung (46') zum Erzeugen eines Spannungssignals E„„, das von einem Anfangswert oC_p mit einem bestimmten Anstieg anwächst und bei einem Endwertß„ in die Sättigung kommt, und eine zweite elektrische Schaltung (46) aufweist, für die Erzeugung eines Spannungssignals E > welches von

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einem Auf angswert oC (wobei 1 = e?£ /fcC, «C stationäres Streck-

D Dt

verhältnis DR~) mit einem Anstieg, der größer ist als der durch das Spannungssignal E erzeugt wird, ansteigt und bei einem Endwert ß„ in die Sättigung kommt (wobei /3 /Λ, = ^R_n) » wobei das Spannungssignal E „ zum Ein-¹ stellen der Geschwindigkeit für die Drehzahlregeleinrichtung für die Zuführwalze und das Spannungssignal E„„ zum Einstellen der Geschwindigkeit für die Drehzahlregelein-. richtung für die Verstreckwalze verwendet werden.

7. Vorrichtung mit einer Verstreckeinrichtung, die mit wenigstens einer Zuführwalze und einer Verstreckwalze versehen ist, die jeweils unabhängig angetrieben v/erden, wobei die Einrichtung einen Mehrfächfaden verstreckt, der ohne Verdrehen von einem drehbar gelagerten Spulenkörper entnommen wird, mit einer Einrichtung zum Trennen dieses Mehrfachfadens, der durch die Verstreckexnrxchtung verstreckt wurde, in eine Vielzahl von Einzelfäden, und mit einem Spuler zum Aufspulen jedes verstreckten und getrennten Einzelfadens, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehzahlregeleinrichtung für die Zuführwalze (6) und die Verstreckwalze (8) eine Programmeinsteil schaltung (41) umfaßt, die eine erste elektrische Schaltung (46') zum Erzeugen eines Spannungssignals E , das von einem Anfangswert-oC^ mit

SF ^£

einem bestimmten Anstieg anwächst, eine zweite elektrische Schaltung (46) zur Erzeugung eines Spannungssignals E_SD, welches von einem Anfangswerto£„ (wobei 1 =cC _n/jCi <C stationäres Verstreckverhältnis DR_n) mit einem Anstieg anwächst, der größer ist als der durch das Spannungssignal E erzeugte, und bei einem Endwert /^ in die Sättigung kommt, eine elektrische Schaltung (47) zur Erzeugung eines Spannungssignals E„_p„ durch Spannungsteilung des Spannungssignals Ε_ςη um DR^, und eine elektrische Schaltung (48) aufweist, die die Spannungssignale E„_F, und E„p„ vergleicht und das Spannungssignal E„„_t vor

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deren Übereinstimmung und das Spannungssignal E„_ptI nach deren Übereinstimmung als Spannungssignal E~_F auswählt, wobei dieses Spannungssignal E„_p zum Einstellen der Geschwindigkeit der Drehzahlregeleinrichtung für die Zuführwalze und das Spannungssignal E„„ zum Einstellen der Geschwindigkeit für die Drehzahlregeleinrichtung für die Verstreckwalze verwendet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinsteil schaltung (41) weiter eine elektrische^ umfaßt, die zu dieser zweiten elektrischen Schaltung hinzugefügt wird, um den Anstieg des Spannungssignals E _ zu verringern, wenn die Spannungssignale E„_F, und Ε~ρ,, übereinstimmen.

9. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung mit einer Verstreckeinrichtung, die wenigstens eine Zuführwalze und eine Verstreckwalze aufweist, die jeweils unabhängig angetrieben werden, wobei die Einrichtung einen Mehrfachfaden verstreckt, der ohne Verdrehen von einem drehbar gelagerten Spulenkörper entnommen wird, mit einer Einrichtung zum Trennen dieses Mehrfachfadens, der durch diese Verstreckeinrichtung yerstreckt wurde, in eine Vielzahl von Einzelfäden, und mit einem Spul er zum Aufspulen jedes verstreckten und getrennten Einzelfadens, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführwalze (6) und die Verstreckwalze (8) mit einer Anfangsgeschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden, bei der das Gesamtverstreckverhältnis DR_ des Produktes aus dem Verstreckverhältnis DR~ (Geschwindigkeitsverhältnis der zwei Walzen) und dem Verstreckverhältnis DR, (Entnahmezugspannung zwischen dem Spulenkörper des unverstreckten Fadens und der Zuführwalze) kleiner wird als das stationäre Verstreckverhältnis DRq, und daß die Drehzahlen der beiden Walzen kontinuierlich auf die stationären Drehzahlen beschleunigt werden, wobei das Verstreckverhältnis DR„ kontinuierlich auf das stationäre Verstreckverhältnis DR~ anwächst.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreckverhältnis DR„ zwischen der Zuführwalze (6) und der Verstreckwalze (8) zuerst auf das stationäre Verstreckverhältnis DR„ erhöht wird, und daß die beiden Walzen auf die stationäre Drehzahl beschleunigt werden, während das Verstreckverhältnis auf dem stationären Verstreckverhältnis DR„ gehalten werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Beschleunigung der Drehzahlen von Zuführ- und Verstreckwalzen (6, 8), bevor das Verstreckverhältnis DR das stationäre Verstreckverhältnis DR„ erreicht, größer ist als die der Walzendrehung,nachdem das Verstreckverhältnis DR„ auf dem stationären Verstreckverhältnis DR„ gehalten ist.

12. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Verstrecken eines Mehrfachfadens, der von einem Spulenkörper entnommen wird, mit einem Spuler zum Aufspulen jedes Einzelfadens, der von diesem Mehrfachfaden getrennt ist, mit einer Einrichtung zum Feststellen der Aufspul zugspannung, die zwischen der Verstreckeinrichtung und dem Spuler vorgesehen ist, und mit einer Einrichtung zum Regeln der Aufspulgeschwindigkeit entsprechend der festgestellten Zugspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel-Verstärkung dieser Regeleinrichtung mit dem Anwachsen der Zuführgeschwindigkeit, der Verstreckgeschwindigkeit und der Aufspulgeschwindigkeit anwachsen gelassen wird.

13. Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Verstrecken eines Mehrfachfadens, der von einem Spulenkörper entnommen wird, mit einem Spuler zum Aufspulen jedes Einzelfadens, der von diesem Mehrfachfaden getrennt ist, mit einer Einrichtung zum Feststellen der Aufspulzugspannung, die zwischen dieser

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Verstreckeinrichtung und dem Spul er vorgesehen ist, und mit einer Einrichtung zur Regelung der Aufspulgeschwindigkeit entsprechend der festgestellten Zugspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einer Programmeinstellschaltung (41) verknüpft ist, die eine erste elektrische Schaltung (46') zum Erzeugen eines Spannungssignals E„_p, das von einem Anf angswert <■£' mit einem bestimmten Anstieg anwächst und bei einem Endwertß„ in die Sättigung kommt, und eine zweite elektrische Schaltung (46) aufweist, um ein Spannungssignal E zu erzeugen, welches von einem Anfangswert ,£„ (wobei 1 =r *£ /.J <^ stationäres Verstreckverhältnis DRq) mit einem Anstieg, der größer als der durch das Spannungssignal E„„ erzeugte ist, anwächst und bei einem Endwert ß_Q in die Sättigung kommt (wobei fi /ß~ = DR_Q), Und daß die Regelverstärkung dieser Regeleinrichtung mit diesem Spannungssignal E oder E„_D anwachsen gelassen wird.

14. Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Verstrecken eines Mehrfachfadens, der von einem Spulenkörper entnommen wird, mit einem Spuler zum Aufspulen jedes Einzelfadens, der von diesem Mehrfachfaden getrennt wird, mit einer Einrichtung zum Feststellen der Aufspulzugspannung, die zwischen dieser Verstreckeinrichtung und dem Spuler vorgesehen ist, und mit einer Einrichtung zum Regeln der Aufspulgeschwindigkeit entsprechend der festgestellten Zugspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einer Programrneinstellschaltung (41) verknüpft ist, die eine erste elektrische Schaltung (46') zum Erzeugen eines Spannungssignals E„p, , welches von einem Anfangswerti?Cp mit einem bestimmten Anstieg anwächst, eine zweite elektrische Schaltung (46) zum Erzeugen eines Spannungssignals E , welches von einem AnfangswertrC (wobei 1 = ^_D/«X_F<.stationäres Verstreckverhältnis DRq) mit einem Anstieg anwächst, der größer ist als der durch das Spannungssignal E_spt erzeugte, und bei

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einem Endwert p,, in die Sättigung kommt, eine elektrische Schaltung (47) zum Erzeugen eines Spannungssignals E , durch Spannungsteilung des Spannungssignals E^_n um DRqj und eine elektrische Schaltung (48) aufweist, die die Spannungssignale E „, und E „„ vergleicht und das Spannungssignal E„„, vor deren Übereinstimmung und das Spannungssignal E _,, nach deren Übereinstimmung als Spannungssignal E .., auswählt, und daß die Regel verstärkung dieser Regeleinrichtung mit dem Spannungssignal E oder E anwachsen gelassen wird.

15. Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Verstrecken eines Mehrfachfadens, der von einem Spulenkörper entnommen wird, mit einem Spuler zum Aufspulen jedes Einzelfadens, der von diesem Mehrfachfaden abgetrennt ist, mit einer Einrichtung zum Feststellen der Aufspulzugspannung, die zwischen der Verstreckeinrichtung und dem Spuler vorgesehen ist, und mit einer Einrichtung zum Regeln der Aufspulgeschwindigkeit entsprechend der festgestellten Zugspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einer Programmeinstellschaltung (41) verknüpft ist, die eine erste elektrische Schaltung (46 ' ) zum Erzeugen eines Spannungssignals E , , das von einem Anfangswert */-γ mit einem bestimmten Anstieg anwächst,, eine zweite elektrische Schaltung (46) zum Erzeugen eines Spannungssignals E _Q , welches von einem Anfangswert nC^ (wobei 1 = <£ /.£ <C stationäres Verstreckverhältnis DRq) mit einem Anstieg anwächst, der größer ist als der durch das Spannungssignal E , erzeugte, und bei einem Endwert &_Ώ in die Sättigung kommt, eine elektrische Schaltung (47) zum Erzeugen eines Spannungssignals Εςριι durch Spannungsteilung des Spannungssignals Ε_ςη um DR_n, eine elektrische Schaltung (48), die die Spannungssignale E , und E vergleicht und das Spannungssignal E _p, vor ihrer Übereinstimmung und das Spannungssignal E^..,·,, nach der Übereinstimmung als Spannungssignal E„„ auswählt, und eine elektrische Schaltung

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aufweist, die zu dieser zweiten elektrischen Schaltung hinzugefügt ist, um den Anstieg des Spannungssignals E„_n zu verringern, wenn die Spannungssignale E^₁ und E_Q„„ übereinstimmen, und daß die Regelverstärkung dieser Regeleinrichtung mit dem Spannungssignal E„_F ■ oder E _D anwachsen gelassen wird.

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