DE2813887A1

DE2813887A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln eines vorgarnes auf die voreilend angetriebene spule einer vorspinnmaschine mit konstanter spannung

Info

Publication number: DE2813887A1
Application number: DE19782813887
Authority: DE
Inventors: Kiyoyasu Handa; Hiroaki Yuzuriha
Original assignee: AICHI SPINNING CO Ltd
Current assignee: AICHI SPINNING CO Ltd
Priority date: 1977-04-01
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1978-10-05
Also published as: GB1591849A; JPS53122828A; JPS5625525B2; CH628000A5; DE2813887C2; US4134253A

Description

Dn.-lng. Reimar König ■ Dipl.-lng. Klaus Bergen Cecilienallee "76 A Düsseldorf 3O Telefon 45SOOB Patentanwälte

2813887 29. März 1978

■ " 32 191 B

AICHI SPINNING Co. Ltd., 40, Futakata-cho, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi-ken / Japan

"Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln eines Vorgarnes auf die voreilend angetriebene Spule einer Vorspinnmaschine mit konstanter Spannung"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln eines Vorgarnes auf die voreilend angetriebene Spule einer Vorspinnmaschine, bei der ein der Vorspinnmaschine zugeführtes Vorgespinst zunächst in einem Streckwerk zu einem dünneren Vorgarn verfeinert wird, das nach Durchlaufen der vorderen Streckwalze in das Oberteil einer Flügelspindel einläuft und dort eine vorbestimmte Anzahl von Verdrehungen erhält und dann auf die Spule aufgewickelt wird, deren Drehzahl mittels eines verstellbaren Spulenantriebes veränderbar ist, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens .

Wird das Vorgarn in idealer Weise auf eine voreilend angetriebene Spule einer Vorspinnmaschine aufgewickelt, so bleibt die zwischen den vorderen Walzen des Streckwerkes und der Flügelspindel auftretende Vorgarnspannung im allgemeinen stets konstant, und zwar vom Aufwickeln des Vorgarnes auf die leere Oberfläche der Spule bis zum Aufwickeln auf die Oberfläche des fertigen Garnkörpers.

Bei fast allen derzeit gebräuchlichen Vorspinnmaschinen wird jedoch das Vorgarn mit unterschiedlicher Spannung zu

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einem Garnkörper gewickelt, weil die Drehzahländerungen der Spule nicht entsprechend der Vorgarnspannung erfolgen, sondern von den Drehzahländerungen abhängig sind, die von der Steuerkurve der Steuereinrichtung bestimmt werden, die in derartigen Vorspinnmaschinen eingebaut ist. Diese Steuerung setzt nur jeweils dann ein, wenn mit dem Aufwickeln einer neuen Vorgarnlage auf eine schon vorher aufgewundene Lage begonnen wird. Die derart vorgegebene Drehzahl wird dann ohne Änderung während des Aufwickeins der ganzen Lage beibehalten.

Die Änderung der Spulendrehzahl wird weitgehend durch den Mechanismus der Steuerungseinrichtung bestimmt. Dabei sind die mit der oben genannten Einrichtung bewirkten Änderungen der Spulendrehzahl, die für eine Vorgarnart geeignet sind, für eine andere Vorgarnart nicht geeignet. Folgende Faktoren bestimmen dabei zu unterschiedliche Vorgarnarten:

a) die Art des Spinnstoffmaterials innerhalb des Vorgarnes;

b) die Anzahl der dem Vorgarn aufgeprägten Verdrehungen pro Längeneinheit;

c) die Dicke des aufgewundenen Vorgarnes;

d) die physikalischen Eigenschaften des Spinnstoffmaterials ;

e) der an den Oberflächen der Flügelspindel auftretende Reibungswiderstand, der dort die Bewegung des Vorgarnes behindert und hierdurch die Spannung des aufgewundenen Vorgarnes bewirkt;

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f) die Drehzahl der Flügelspindel; und

g) die Dicke jeder Lage innerhalb eines Garnkörpers.

Die Dicke jeder Vorgarnlage ist nicht konstant, d. h. die innere Lage ist relativ dünn, während die äußere Lage vergleichsweise dick ist. Dies hängt damit zusammen, daß das zu einer Lage aufgewickelte Vorgarn keinen kreisförmigen Querschnitt hat. Vor allem der Querschnitt eines eine innere Lage bildenden Vorgarnes zeigt eine ovale Form mit nur geringer Dicke, während der Querschnitt eines eine äußere Lage bildenden Vorgarnes eine ovale Form mit vergleichsweise großer Dicke aufweist. Dieser Unterschied zwischen den Vorgarnquerschnitten kann verhindern, daß das Vorgarn unter den gewünschten, idealen Bedingungen aufgewickelt wird.

Ist die Dicke einer äußeren Lage größer als erwartet, so wird die Geschwindigkeit, mit der das Vorgarn auf die Oberfläche eines mit einer bestimmten Drehzahl angetriebenen Garnkörpers aufgewickelt wird, schneller als angenommen sein. Die idealen Bedingungen für das Aufwickeln eines Vorgarnes werden jedoch dann erzielt, wenn die Geschwindigkeit, mit der das Vorgarn auf die Spule oder den Garnkörper aufgewickelt wird, der Geschwindigkeit des Vorgarnes, mit der es von den vorderen Walzen des Streckwerkes ankommt, entspricht. Daraus folgt, daß die Vorgarnspannung zwischen den vorderen Walzen des Streckwerkes und dem Oberteil der Flügelspindel größer als die erwartete Spannung wird,wenn die Geschwindigkeit beim Aufwickeln die Geschwindigkeit des ankommenden Vorgarnes überschreitet,,

Ist die Geschwindigkeit beim Aufwickeln geringer als die

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Geschwindigkeit des ankommenden Vorgarnes, so hängt das Vorgarn im Bereich zwischen dem Streckwerk und der Flügelspindel durch. Hängt dabei das Vorgarn zu sehr durch, so ist die Gefahr groß, daß das Vorgarn beschädigt wird. Ist andererseits die Vorgarnspannung zu hoch, so verzieht sich das Vorgarn in unerwünschter Weise.

Um nun einen optimal gewickelten Garnkörper zu erhalten, müssen folglich die Bedingungen beim Aufwickeln während der gesamten Zeit, also vom Aufwickeln auf die leere Spulenoberfläche bis zum Aufwickeln der letzten Vorgarnlage auf den Garnkörper, kostant gehalten werden. Bei fast allen bekannten Vorspinnmaschinen ist jedoch die Spannung beim Aufwickeln auf die leere Spulenoberfläche gewöhnlich kleiner als beim Aufwickeln auf den Garnkörper. Bei diesen Vorspinnmaschinen ist es für die Verringerung der Vorgarnspannung erforderlich, die Drehzahl des Garnkörpers von Hand zu verstellen. Es ist jedoch unmöglich, eine konstante Vorgarnspannung durch eine solche Handverstellung zu erhalten.

Im allgemeinen wird die oben genannte Handverstellung nur dann durchgeführt, wenn das Vorgarn sehr stark nach unten durchhängt, so daß es mit dem bloßen Auge erkannt werden kann. Eine solche Kontrolle durch Augenschein ist jedoch dann nicht durchführbar, wenn die Vorgarnspannung auf zu hohe Werte ansteigt. Bei derart angestiegener Vorgarnspannung spannt sich nämlich das Vorgarn zwischen dem Spalt der vorderen Walzen des Streckwerkes und dem Oberteil der Flügelspindel zu einer geraden Linie. Steigt die Spannung noch weiter an, so ändert sich nichts an dieser geraden Linie. Folglich können Änderungen in der Vorgarnspannung auch nicht mit dem bloßen Auge wahrgenommen werden. Hierdurch entstehen ernste Nachteile, da der fertige Garnkörper dann stark verzogenes Vorgarn enthält.

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Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorspinnmaschine beruht auf der Ausbildung des verstellbaren Spulenantriebes. Der am häufigsten verwendete Spulenantrieb besteht aus einer konvex und einer konkav geformten Kegeltrommel. Zwischen diesen beiden Kegeltrommeln ist ein Kegeltrommelriemen gespannt, der jedesmal dann, wenn auf die äußerste Lage des Garnkörpers eine weitere Lage gewickelt wird, um eine bestimmte gleichbleibende Distanz parallel zu den Trommeln verschoben wird. Bei einem anderen Spulenantrieb werden zwei gerade Kegeltrommeln verwendet, bei denen der Kegeltrommelriemen jedesmal dann, wenn auf die äußerste Lage des Garnkörpers eine weitere Lage gewickelt wird, um eine veränderliche Distanz längs der Trommeln verschoben wird. Anstatt der Anordnung von Kegeltrommeln werden auch stufenlose Antriebseinrichtungen, beispielsweise PIV-Antriebe verwendet.

Alle drei vorgenannten Antriebssysteme weisen eine Grundkurve auf, auf der die Spulengeschwindigkeit im Verhältnis zur Anzahl der auf den Garnkörper aufgewickelten Lagen entsprechend der jeweiligen Art des Antriebsmechanismus festgelegt ist, d. h. entsprechend der Formgebung der zwei Trommeln.

Zur Modifizierung einer derartigen Grundkurve für die Drehzahländerung können Adaptersysteme in Kombination mit dem verstellbaren Antriebsmechanismus, d. h. mit der Verstelleinrichtung für die Grundgeschwindigkeit, verwendet werden, so daß eine gegenüber der Grundkurve modifizierte Kurve erhalten wird. Diese Adapter können jedoch nur zur Modifizierung der gesamten Kurve, nicht jedoch eines Teiles dieser Kurve verwendet werden. Bei einer Vorspinnmaschine mit einem der oben erwähnten Verstellantriebe, bei der das Vorgarn auf die

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Spule unter Konstanthaltung der Spannung aufgewickelt werden soll, ist es aber erforderlich, daß die Drehzahländerungskurve exakt mit der Vorgarnspannung während des gesamten Zeitraumes zwischen dem Aufwickeln der ersten Lage auf die leere Spule bis zum Aufwickeln der letzten Lage auf die Außenfläche des Garnkörpers korrespondiert. Diese Bedingungen für das Aufwickeln hängen somit von einer optimalen Geschwindigkeitsanpassung ab.

Ein bekanntes Verfahren, um die oben erwähnte optimale Geschwindigkeitsanpassung zu erhalten, besteht darin, ein unerwünscht starkes Durchhängen des zwischen den vorderen Walzen des Streckwerkes und des Oberteiles der Flügelspindel zu messen. Nach diesem Verfahren wird die Spulendrehzahl durch eine Meßeinrichtung gesteuert, die die Vorgarnspannung erfaßt und Impulse erzeugt, die proportional zum Durchhängen des Vorgarnes sind, so daß die Drehzahl des ver stellbaren Spulenantriebes um einen bestimmten Betrag reduziert wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es für die Messung der Vorgarnspannung notwendig ist, daß das Vorgarn mehr oder weniger durchhängt. Da aber ein schon gestreckt gespanntes Vorgarn seine Form bei Erhöhung der Spannung nicht ändert, ist es für die bekannte Meßeinrichtung unmöglich, starke Vorgarnspannungen zu erfassen,

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zurgunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die keine der vorgenannten Nachteile aufweist.

Durch die Erfindung wird das zwischen dem Spalt der vorderen Walzen des Streckwerkes und dem Oberteil der Flügelspindel verlaufende Vorgarn auf die Spule bei konstanter Spannung aufgewickelt, und zwar während des gesamten Zeit-

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raumes zwischen der ersten Lage auf der leeren Spule bis zur letzten Lage auf der Oberfläche des Garnkörpers.

Ändert sich die Vorgarnspannung gegenüber der vorgegebenen Spannung, während eine Lage auf eine vorhergehende Lage aufgewickelt wird, so kann eine feinfühlige Verstellung der Spulendrehzahl entsprechender Änderung der Vorgarnspannung durchgeführt werden.

Die Vorgarnspannung, die bei leicht durchhängendem oder fast geradem Verlauf des Vorgarnes zwischen dem Streckwerk und der Flügelspindel auftritt, kann durch die Schwingungsfrequenz des Vorgarnes erfaßt werden. Steigt die Schwingungsfrequenz und damit die Vorgarnspannung an, dann können die Zeitintervalle, die der Schwingungsfrequenz des Vorgarnes entsprechen und durch zwangsweise Schwingungsanregungen infolge Einwirkens äußerer Kräfte auf das Vorgarn, insbesondere im Bereich der Mitte zwischen Streckwerk und Flügelspindel, entstehen, zur Erfassung der Spannungsstärke verwendet werden.

Wird mit einer äußeren Kraft auf das sich nach oben oder nach unten bewegende Vorgarn dann eingewirkt, wenn die jeweilige Bewegung mit maximaler Geschwindigkeit erfolgt, so kann die Schwingung des auf die Spule oder den Garnkörper aufzuwickelnden Vorgarnes für lange Zeit erhalten werden. Besonders einfach kann die Schwingung ferner dann beibehalten werden, wenn das schwingende Vorgarn nicht von den Meßeinrichtungen berührt wird.

Die gemessene Frequenz wird dann mit einer vorgegebenen Frequenz verglichen. Ergibt sich ein Unterschied zwischen diesen beiden Frequenzen, so wird dieser Unterschied

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gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Größe zum feinfühligen Verstellen der Spulendrehzahl, und zwar entweder zum leichten Erhöhen oder Erniedrigen der Drehzahl von der Grunddrehzahl, verwendet, bis die Schwingungsfrequenz des Vorgarnes wieder gleich der vorgegebenen Schwingungsfrequenz ist.

Es ist allgemein bekannt, daß vertikale Schwingungen bei Vorgarnen auftreten, die vom Streckwerk zu einer zentralen Bohrung im Oberteil der Flügelspindel verlaufen, auch wenn keine äußeren Kräfte auf das Vorgarn einwirken» Aus diesem Grund kann die Einwirkung von äußeren Kräften die Eigenschaften des Vorgarnes nicht beeinträchtigen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache und kompakte Vorrichtung zu schaffen, mit der die Vorgarnspannung gemessen und die Spulendrehzahl zusätzlich zu der normalen Verstellung feinfühlig verändert werden kann, so daß das Vorgarn stets mit einer konstanten Spannung aufgewickelt werden kann.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Luftpumpe auf, die jeweils einen Luftstoß je Zeitintervall gegen das Vorgarn ausströmen läßt, wobei die Zeitintervalle der Schwingungsfrequenz entsprechen. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Lichtquelle und zwei Lichtempfänger auf, wobei jeder Empfänger auf einer prismenförmigen Kammer mit einer Lichtempfängerfläche derart angeordnet ist, daß die Bewegungsrichtung, insbesondere die Abwärtsbewegung des schwingenden Vorgarnes erfaßt werden kann.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ferner eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der Schwingungsfrequenz

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des Vorgarnes mit einer vorgegebenen Frequenz vorgesehen, so daß, wenn eine Differenz zwischen diesen beiden Frequenzen gemessen wird, das Ergebnis dieser Messung zur feinfühligen Verstellung der Spulendrehzahl verwendet werden kann, bis die Frequenz des schwingenden Vorgarnes wieder gleich der vorgegebenen Frequenz ist.

Ist die Vorgarnspannung stärker als die vorgegebene Spannung, so wird die Spulendrehzahl leicht gesenkt, während, wenn die Vorgarnspannung geringer als diese vorgegebene Spannung ist, die Spulengeschwindigkeit leicht erhöht wird.

Das Senken und Erhöhen der Spulendrehzahl kann nach der Erfindung durch eine entsprechend feinfühlige Verstelleinrichtung bewirkt werden. Diese Einrichtung kann mit wenigen Modifikationen in den konventionellen verstellbaren Antriebsmechanismen aller bekannten Vorspinnmaschinen eingebaut werden. Beim Einbau dieser Vorrichtung in eine Vorspinnmaschine einer Spinnerei können die Vorgarne die auf den Garnkörper aufgewickelt werden, unter Vorgabe einer bestimmten Spannung gespannt werden. Auf diese Weise kann die Qualität des Garnes, das von einem Vorgarn durch eine derartige Vorspinnmaschine erhalten wird, wesentlich verbessert werden.

Weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Getriebe einer Vorspinnmaschine, versehen mit einer Kegeltrommeleinrichtung, hier eine Antriebseinrichtung für die Flügelspindel und die Spule,

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wobei ein Vorgarn von den vorderen Walzen eines Streckwerkes zu dem Oberteil der Flügelspindel verläuft;

Fig. 2. eine G-rundgeschwindigkeitskurve entsprechend der Drehzahl der Spule vom Zeitpunkt, an dem die erste Vorgarnlage auf die Spule aufgewickelt wird, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die letzte Vorgarnlage aufgewickelt wird;

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung die Kurve gemäß Figur 2 und eine durch die Einrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung modifizierte Drehzahlkurve;

Fig. 4 ein Getriebe ähnlich dem gemäß Figur 1, mit einer Meßeinrichtung für die Vorgarnspannung und einer Feinverstelleinrichtung, die auf der Vorspinnmaschine gemäß Figur 1 angeordnet sind;

Fig. 5 eine Frontansicht der Lichtempfängerflächen auf einer Lichtempfängerplatte gemäß der vorliegenden Erfindung zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des schwingenden Vorgarnes;

Fig. 6 die hellen Bereiche, die auf den Lichtempfängerflächen erzeugt werden, wenn das Vorgarn sich nach unten bewegt, und ferner Diagramme, die die Tendenz zur Vergrößerung der resultierenden hellen Bereiche erkennen lassen;

Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht eines Vorgarnes, das von den vorderen Walzen des Streckwerkes zu dem Oberteil der Flügelspindel verläuft, einer Schwingungseinrichtung und einer Meßeinrichtung für die Vorgarnspannung nach der vorliegenden Erfindung;

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Fig. 8 eine Kombination der Schwingungseinrichtung, der Meßeinrichtung für die Vorgarnspannung und eines Verstärkers;

Fig. 9 einen elektrischen Schaltplan für die Kombination gemäß Fig. 8; und

Fig. 10 sechs verschiedene Wellenformen, die die Folge der Schritte für die Umwandlung der Wellenform die den Vorgarnschwingungen entsprechen, in eine Vielzahl vonnegativen Impulsen zeigen.

In einer Vorspinnmaschine wird ein Vorgespinst oder ein grobes Vorgarn, das in diese Maschine eingeführt wird, in ein Vorgarn verfeinert, das dann auf einer Spule zur Herstellung eines Garnkörpers aufgewickelt wird. Für die Herstellung dieses Garnkörpers ist eine Flügelspindel und eine Spule in Verbindung mit mehreren Antriebselementen erforderlich. Die Drehzahl der Flügelspindel bemißt sich dabei nach der vorgegebenen Anzahl von Verdrehungen des Vorgarnes, pro Längeneinheit und nach der Geschwindigkeit des Vorgarnes, mit der es von dem Streckwerk geliefert wird. Die Drehzahl der Spule bestimmt sich nach der Drehzahl der Flügelspindel und auch nach der Geschwindigkeit, mit der das Vorgarn von dem Streckwerk ankommt. Die Drehzahl der Flügelspindel ist dabei immer konstant, während sich die Drehzahl der Spule ändert. Diese Veänderung ergibt sich aus der notwendigen Relation, daß die Länge des Vorgarnes, das vom Streckwerk ankommt, gleich der Länge des auf die Spule oder auf die Oberfläche des Garnkörpers aufge wickelten Vorgarnes sein muß. Dies hat zur Folge, daß bei dem hier verwendeten Typ von Vorspinnmaschinen mit voreilenden Spulen die Spulendrehzahl hoch ist, wenn die erste

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Vorgarnlage auf die dann noch leere Oberfläche der Spule aufgewickelt wird, während die Spulendrehzahl gering ist, wenn die letzte Vorgarnlage auf die Oberfläche des Garnkörpers aufgewickelt wird. Folglich muß die Spulendrehzahl um ein geeignetes Maß auf eine Spulendrehzahl gesenkt werden, die für das Aufwickeln zweckmäßig ist, wenn eine Vorgarnlage auf eine vorhergehende Vorgarnlage aufgewickelt ist.

Die Spulengeschwindigkeit resultiert aus der Kombination einer kostanten Drehzahl, die von dem Hauptantrieb der Vorspinnmaschine erhalten wird, und einer veränderbaren Drehzahl, die von einer verstellbaren Antriebseinrichtung erzeugt wird. Die resultierende Spulendrehzahl kann durch ein Differenzialgetriebe erzeugt werden, das zwischen zwei Antrieben und der Spule angeordnet ist. Um einen Garnkörper mit einem idealen Vorgarn zu erhalten, muß das Aufwickeln unter Bedingungen erfolgen, bei denen eine vorgegebene Vorgarnspannung beibehalten wird_e

Wie bereits erwähnt, geschieht die Zunahme des Durchmessers des Garnkörpers nicht exakt proportional zur Zunahme der Lagenanzahl des aufgewickelten Vorgarnes, und zwar ist die Zunahme des Durchmessers größer als die Zunahme der Lagenanzahl. Das Ausmaß dieser unproportionalen Relation zwischen dem Durchmesser und der Lagenanzahl variiert zudem mit der jeweils verwendeten Vorgarnart. Nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können selbst verschiedene Vorgarnarten mit einer konstanten, vorgegebenen Spannung aufgewickelt werden, wobei die Grundgeschwindigkeitskurve unter Verwendung dieses Verfahrens so modifiziert wird, daß die Spulendrehzahl auf eine für die oben genannten Bedingungen geeignete Drehzahl verändert wird.

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Für die oben erwähnten Vorspinnmaschinen werden heute verschiedene Arten von verstellbaren Antriebseinrichtungen verwendet. Eine dieser Typen ist die Kegeltrommeleinrichtung, die aus einer konvex und einer konkav geformten Trommel mit hyperbolischem Umriß besteht. Bei dieser Einrichtung wird die gewünschte Drehzahlveränderung durch eine Verschiebung eines Kegeltrommelriemens um einen gleichbleibenden Weg bei jeder Traverse des Spulenwagens erreicht, um eine Vorgarnlage aufzuwickeln.

In Figur 1 ist ein typisches Getriebe einer Vorspinnmaschine mit einem Paar hyperbolisch geformter Kegeltrommeln gezeigt.

Gemäß Figur 1 wird eine Flügelspindel 4 durch einen hier nicht gezeigten Motor über einen Riemenscheibenantrieb 26, eine Flügelspindelantriebswelle 8, ein Flügelspindelantriebsrad 7, das auf der Antriebswelle 8 sitzt, und ein Flügelspindelrad 6, das auf der Flügelspindel 4 befestigt ist, gedreht. Eine vordere Streckwalze 2 wird ebenfalls mit einer bestimmten Drehzahl von einem Motor über einen geeigneten Getriebesatz angetrieben. Ein Vorgarn 1, das auf eine Spule oder einen Garnkörper aufgewickelt werden soll, wird von der vorderen Streckwalze 2 abgegeben und verläuft dann von dem Spalt zwischen dieser vorderen Streckwalze 2 und der oberen Walze 3 zum Oberteil 5 der Flügelspindel 4, so daß das Vorgarn 1 nach Passieren eines Loches oder eines Kanals in der Flügelspindel 4 auf die Oberfläche einer Spule 9 gelangt, wobei er durch den Spinnflügel 14 geführt wird.

Die Spule 9 wird von demselben Motor über ein Differentialgetriebe 27, einen Getriöbesatz 29, eine Spulenantriebswelle 12, ein Spulenantriebsrad 11, das auf der Spulenantriebswelle 12 sitzt, Howie ein Spulenrad 10 angetrieben, wobei die Spule

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9 auf einem hier nicht gezeigten, langen Querbalken sitzt. In der Vorspinnmaschine ist eine verstellbare Antriebseinrichtung vom Kegeltrommeltyp vorgesehen. Die Drehbewegung dieser Antriebseinrichtung wird von demselben Motor über ein passendes Getriebe und eine obere Kegeltrommelantriebswelle 20 übertragen, während die aus der Antriebseinrichtung herausgehende Drehbewegung über eine untere Kegeltrommelantriebswelle 28 zum Differentialgetriebe 27 zum Antreiben der Spule 9 geleitet wird.

Der verstellbare Spulenantrieb besteht aus einer oberen Kegeltrommel 21 mit konkavem Umriß, die auf der oberen Kegeltrommelantriebswelle 20 sitzt, und einer unteren Kegeltrommel 23 mit konvexem Umriß, die auf unteren Kegeltrommelantriebswellen 24 angeordnet ist.

Zwischen den beiden Kegeltrommeln 20, 23 ist ein Kegeltrommelriemen 22 gespannt, der die Drehbewegung der oberen Kegeltrommel 21 auf die untere Kegeltrommel 23 überträgt. Dieser Kegeltroinmelriemen 22 kann bezüglich der Kegeltrommeln 21,, 23 von der in dieser Ansicht rechten Seite zur linken Seite hin verschoben werden, und zwar stufenweise, d. h. durch eine Riemenverschiebung um einen jeweils konstanten Betrag bei jeder Vorgarnlage, die auf den Garnkörper neu aufgewickelt wird. Die Riemenverschiebung wird durch eine Riemengabel 30 gesteuert, die an einer langen Zahnstange 31 mit Zähnen 35 befestigt ist. Die horizontale Verschiebung dieser Zahnstange 31 wird durch ein Gewicht 34 über einen Mechanismus, der mit einer Trommel 33 für das Gewicht versehen ist und die Zahnstange 31 stufenweise freigibt und anhält, und über ein Zahnstangenrad 32 bewirkt, das auf einer Welle koaxial zu der Trommel 33 für

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das Gewicht 34 fest montiert ist. Durch diese Anordnung kann die Zahnstange 31 um einen jeweils gleichbleibenden Betrag nach links immer dann verschoben werden, wenn eine neue Lage aufgewickelt wird_o Diese Verschiebung korrespondiert mit der gegebenen Anzahl der Zähne 35 der Zahnstange 31, die von dem Gewicht 34 angetrieben wird.

Aufgrund der Verschiebung der Zahnstange 31 und entsprechend des Kegeltrommelriemens 22 entlang der Oberfläche der- Kegeltrommel 21, 23 wird die konstante Drehzahl der oberen Kegeltrommel 21 in eine jeweils veränderte Drehzahl der unteren Kegeltrommeln23 umgewandelt. Auf diese Weise kann die Drehzahl der Spule 9 entsprechend der Drehzahländerungskurve, wie sie durch den Umriß der Kegeltrommel 21, 23 bestimmt wird, verändert werden, wie dies durch die Stufenkurve N in Figur 2 dargestellt ist.

Wird das Vorgarn 1 dtush eine Spannung, die von der vorgegebenen Spannung abweicht, beansprucht, so ist das Aufwikkeln des Vorgarnes 1 nicht optimal. Um ein Vorgarn 1 unter optimalen Bedingungen aufwickeln zu können, muß die Spulendrehzahl etwas vergrößert oder verkleinert werden, wie dies die Kurve F in Figur 3 zeigt.

Die Kompensation oder Kontrolle der Spulendrehzahl kann gemäß der Erfindung nur dann durchgeführt werden, wenn die Vorgarnspannung nicht ordnungsgemäß ist. Werden derartige Bedingungen durch Messung des Grades der Vorgarndurchhangung mittels einer von der vorliegenden Erfindung abweichenden Einrichtung erfaßt, so kann dieses Meßergebnis zur korrekten Erfassung einer Spannung insbesondere dann nicht verwendet werden, wenn das Vorgarn gerade gespannt verläuft.

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• 3Q.

Die bekannten Vorspinnmaschinen sind üblicherweise mit einer vorderseitigen und einer rückseitigen Reihe von Flügelspindeln versehen. In diesen Fällen ist die Länge des Vorgarnes 1, die zwischen der Streckwalze 2 und dem Oberteil 5 einer bestimmten Flügelspindel 4 verläuft, bei der vorderen und bei der hinteren Flügelspindelreihe gleich. Bewegt sich das Vorgarn 1 von der Streckwalze 2 zur Flügelspindel 4 und wird dieses Vorgarn 1 dann durch die Flügelspindel 4 verdreht, so kann das Vorgarn 1 entsprechend einer bestimmten Schwingungsfrequenz auf und ab bewegt werden, die mit der jeweiligen Vorgarnspannung in diesem Zeitpunkt korrespondiat. Je stärker diese Spannung ist, desto höher ist diese Frequenz und umgekehrt. Die Relation zwischen der Vorgarnspannung und der Schwingungsfrequenz ist immer dann gegeben, wenn das Vorgarn durchhängt.

Beim Messen der der Vorgarnspannung entsprechenden Schwingungsfrequenz kann in dem Fall, in dem das Vorgarn 1 eine längere Zedfc vibriert hat, eine kleine Änderung der Spulendrehzahl entsprechend dem Meßergebnis durchgeführt werden. Auf diese Weise kann stets ein optimales Aufwickeln des Vorgarnes zu einem Garnkörper während der Periode des Aufwickeins, d. h. zwischen der ersten Vorgarnlage auf der leeren Oberfläche der Spule und der letzten Vorgarnlage auf der Außenseite des Garnkörpers erzielt werden.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit einer äußeren Kraft auf das schwingende Vorgarn 1 eingewirkt, so daß die Auf- und Abbewegungen des Vorgarnes für längere Zeit beibehalten werden können. Vorzugsweise sollten diese auf das Vorgarn 1 einwirkenden äußeren Kräfte in der Mitte zwischen Streckwalze 2 und Flügelspindel 4 zur Anwendung kommen. Wirken diese äußeren Kräfte in Zeitin-

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tervallen, die der Schwingungsfrequenz des Vorgarnes 1 entsprechen, auf dieses ein, so bleiben die Auf- und Abbewegungen des Vorgarnes 1 ohne irgendwelche Abnahme erhalten. Die Einwirkung der äußeren Kräfte sollte vor allem dann erfolgen, wenn das Vorgarn 1 sich abwärts bewegt und insbesondere wenn das Vorgarn 1 die höchste Abwärtsgeschwindigkeit aufweist. Auf diese Weise kann eine Dämpfung der Schwingung verhindert werden. Diese Schwingung kann durch Beschleunigung der Abwärtsbewegung des Vorgarnes mittels Einwirkung von äußeren Kräften erhalten werden.

Bei Anwendung dieses Verfahrens kann eine bestimmte Schwingungsfrequenz, die mit der Vorgarnspannung korrespondiert, solange beibehalten werden, solange die Vorgarnspannung sich nicht verändert.

Wenn die äußeren Kräfte auf das Vorgarn 1 in Zeitintervallen einwirken, die gleich den der Schwingungsfrequenz des Vorgarnes 1 entsprechenden Zeitintervalle! sind, so können diese Zeitintervalle zur Messung der Vorgarnspannung herangezogen werden. Die Frequenz der Vorgarnschwingung kann durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung gemessen werden, die nachfolgend beschrieben wird.

Die Bedingung unter der ein Vorgarn 1 sich abwärts bewegt, kann dadurch erfaßt werden, daß das Vorgarn 1 zwischen einer Lichtquelle 63 und einer Lichtempfangerplatte 64 angeordnet wird, so daß der Umriß des Vorgarnes 1 auf die Licht empfänge rplatte zum Zwecke der Spannungsmessung projiziert wird. Die Lichtempfangerplatte· 64 hat zwei dreieckige Empfänge rf lachen, und zwar eine obere Lichtempfangerflache 66 mit ihrer Spitze nach unten und eine untere Lichtempfängerfläche 65, die ihre Spitze mit der der oberen Lichtempfänge rf lache 66 gemeinsam hat. Die beiden Lichtempfänger

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flächen 65, 66 sind so angeordnet, daß sie symmetrisch zueinander zu "beiden Seiten der gemeinsamen Spitze verlaufen.

Die Bewegungsrichtung des Vorgarnes 1 kann dadurch erfaßt werden, daß das Abbild des Vorgarnes 1 mittels eines von einer Lichtquelle 63 erzeugten Lichtstrahles auf die Lichtempfängerplatte 64 geworfen wird und der Umriß des Vorgarnes 1 auf dieser Platte 64 untersucht wird.

Wird der Umriß des schwingenden Vorgarnes 1 auf die Lichtempfängerplatte 64 projiziert, so können, wie Figur 5 zeigt, die folgenden drei Fälle beobachtet werden, Im ersten Fall ist das Schwingen des Vorgarnes 1 im Bereich der oberen Lichtempfängerfläche 66 zu sehen. Im zweiten Fall ist der oberste Punkt der Vorgarnschwingung auf der oberen Lichtempfängerfläche 66 zu beobachten, während sich der unterste Punkt auf der unteren Lichtempfängerfläche 65 zeigt. Im dritten Fall kann die Schwingung des Vorgarnes 1 nur innerhalb des Bereiches der unteren Lichtempfängerfläche 65 beobachtet werden.

Wird der Umriß des Vorgarnes 1 auf die Lichtempfängerplatte 64 innerhalb des dreieckigen Bereiches projiziert, so wird der helle Bereich dieses Dreiecks durch den Umriß reduziert. Da die Länge des Umrisses, der auf dem Dreieck erscheint, sich entsprechend der Lage des Umrisses innerhalb des Dreieckes ändert, variiert der helle Bereich eben falls entsprechend.

Wenn das Vorgarn 1 sich nach unten bewegt, so wird die Länge des Umrisses im ersten Fall allmählich verringert, während sich der Kelle Bereich entsprechend vergrößert.

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Im dritten Fall vergrößert sich allmählich die Länge des Umrisses, während der helle Bereich entsprechend abnimmt. Um die Abwärtsbewegung der Vorgarnschwingung zu bestimmen, müssen wiederholte Kontrollen durchgeführt werden, um auf diese Art erfaßte Ergebnisse bezüglich der dreieckigen hellen Bereiche unter Einschluß der dunklen Bereiche mittels einer oberen Meßeinrichtung und einer unteren Meßeinrichtung, wie die Lichtempfänger 70, 71 zu erhalten.

Wird der helle Bereich der oberen dreieckigen Lichtempfängerfläche 66 in rechteckige Bereiche mit der geringen Breite A^f und auch der helle Bereich der unteren dreieckigen Lichtempfängerfläche 65 in rechteckige Bereiche der geringen Breite B¹ umgewandelt, so enthält der ^.nze rechteckige Bereich A in Figur 6 eine Vielzahl von Seite an Seite nebeneinander angeordneten Bereichen A¹ und der ganze rechteckige Bereich B' in Figur 6 eine Vielzahl von ebenfalls Seite an Seite nebeneinander angeordneten Bereichen B¹. Daraus folgt, daß die weiße Fläche von A¹ den hellen Bereich der oberen dreieckigen Lichtempfängerfläche 66 und die schwarze Fläche von A¹ den dunklen Bereich, d. h. die Umrißfläche des Vorgarnes 1, der oberen dreieckigen Lichtempfängerzone 66 repräsentiert.

Figur 6l£eigt den oben erwähnten ersten Fall, Figur 6 II den oben erwähnten zweiten und Figur 6 III den oben erwähnten dritten Fall.

Im ersten Fall hat die obere dreieckige Lichtempfängerfläche 66 einen dunklen Bereich und die untere dreieckige Lichtempfängerfläche 65 überhaupt keinen dunklen Bereich.

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Deshalb hat die entsprechende rechteckige Fläche A¹ einen dunklen Bereich, während die entsprechende rechteckige Fläche B¹ keinen dunklen Bereich hat.

Wird der weiße Bereich von B¹ von dem^eißen Bereich von A¹ abgezogen, so hat der resultierende Bereich einen negativen Wert. Die aufgrund dieser Subtraktion erhaltenen Werte bilden in einer Diagrammdarstellung eine gerade Linie, welche sich dem Nullpunkt nähert, wie dies die Grafik A' - B' gemäß Figur 6 III zeigt.

Im dritten Fall ist es umgekehrt, da das obere Dreieck der oberen Lichtempfängerfläche 66 keinen schwarzen Bereich und das untere Dreieck der Lichtempfängerfläche 65 einen schwarzen Bereich aufweist. Wenn der weiße Bereich von B^f von dem weißen Bereich von A¹ abgezogen wird, so ist der hierdurch gebildete Wert positiv. Dieser positive Wert bildet in einer Diagrammdarstellung ebenfalls eine gerade Linie, die jedoch am Nullpunkt beginnt, wie dies in der Grafik A'- B'gemäß Figur 6 III gezeigt ist.

Ähnlich ist es im zweiten Fall, wo der aufgezeichnete resultierende Wert eine gerade Linie bildet, die durch den Nullpunkt geht, wobei sie im dritten Quadranten beginnt und bis in den ersten Quadranten verläuft, wie die Grafik A¹ - B¹ gemäß Figur 6 II zeigt. Von den drei Grafiken A' - B^r gemäß den Figuren 6 I, 6 II und 6 III_ haben die drei geraden Linien, die die resultierenden Werte aus den Bereichen repräsentieren, alle eine gleiche Tendenz, d. h. alle drei Linien sind zur rechten Sei te der Grafik hin nach oben gerichtet.

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In den drei Grafiken läßt die gleiche Neigung der schrägen Linien erkennen, daß das Vorgarn 1 sich in allen drei Fällen abwärts bewegt. Polglich kann die Richtiong der aufgezeichneten Linien zur Bestimmung der Richtung, in der sich das Vorgarn 1 bewegt, benutzt werden.

In den Figuren 7 und 8 ist eine Spannungsmeßeinrichtung für das Vorgarn gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die aus einer Schwingungsrichtung 50 und einer Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 besteht.

Die Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 weist eine vertikale Abschirmplatte 61 auf, die mit einem Loch 62 versehen ist, durch das ein Lichtstrahl von einer Lichtquelle 63 passieren kann, sowie zwei Lichtempfangerkammern auf. Zwischen der vertikalen Abschirmplatte 61 und der Lichtempfängerplatte 6A- ist ein Zwischenraum vorgesehen, den das Vorgarn 1 unter Schwingbewegungen passieren kann. Auf der Innenseite der Lichtempfängerplatte 64 sind die oberen und die unteren Lichtempfängerflächen 65, 66 angeordnet.

Auf der anderen Seite der Lichtempfängerplatte 64 befinden sich zwei prismenförmige Kammern. Die obere dieser prismenförmigen Kammern weist eine Kantenlinie 78 auf und ist mit einem Lichtempfänger 70 an seiner Außenfläche versehen. Die untere der prismenförmigen Kammern hat mit der oberen die Kantenli-nie 78 gemeinsam. Diese untere Kammer ist mit einem weiteren Lichtempfänger 71 an seiner Außenfläche versehen. Die obere Box wird folglich von der oberen Lichtempfängerfläche 66, der Außenfläche, zwei Seitenflächen 73 und 74 und einer oberen Platte 72 gebildet,

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während die untere Box von der unteren Lichtempfängerfläche 65, der Außenfläche, zwei Seitenflächen 75 und 76 sowie der unteren Platte 77 gebildet wird, wie sich aus Figur 7 ergibt.

Figur 8 zeigt die Lichtquelle 63, die ebenfalls außerhalb der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 angeordnet und dabei so eingestellt ist, daß eine durch das Loch 62 hindurchgehende horizontale Linie in der Kantenlinie 78 liegt.

Die Schwingungseinrichtung 50, die auf der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 angeordnet ist, besteht aus einem Elektromagneten 54, einem Faltenbalg 53, der mit dem Elektromagneten 54 verbunden ist, und einer Kolbenkammer 51» die mit einer Luftausstoßöffnung 52 verbunden ist. Die Luftausstoßöffnung 52 befindet sich in der oberen Platte 72 der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60, so daß ein nach unten durch die Luftausstoßöffnung hindurchströmender Luftstoß auf das Vorgarn 1, das durch den Zwischenraum 67 hindurchläuft, einwirken kann.

In der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Schwingungsmeßeinrichtung, die aus der Schwingungseinrichtung 50 für das Vorgarn 1 und der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 besteht, zwischen dem Spalt der Streckwalze 2 und dem Oberteil 5 der Flügelspindel 4 derart angeordnet, daß das dort verlaufende Vorgarn 1 den Zwischenraum 67 der Einrichtung 60 ohne deren Berührung passieren kann.

Die Lichtempfänger· 70, 71 sind ebenso mit einem Verstärker 80 elektrisch verbunden wie die Windungen 55 (Figur 8) des

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Elektromagneten 54. Die Ausgangsklemme des Verstärkers 80 ist über eine Frequenzmeßeinrichtung 81 (Konverter) mit einem Relais 83 verbunden, das mit einer Vorgabeeinrichtung 84 zusammengelegt ist.

Das Relais 83 ist mit einem Zeitschalter 85 versehen und mit einem Steuermotor 43 elektrisch verbunden, der umsteuerbar ist (Figur 4). Dieser Steuermotor 43 ist auf einem mit Zähnen versehenen Zahnstangenteil 40 befestigt. Zwischen diesem Zahnstangenteil 40 und einem Riemengabelteil 41, der mit der Riemengabel 30 versehen ist, ist eine Verstellschraube 42 dergestalt angeordnet, daß sie in ein Schraubenloch auf dem Riemengabelteil 41 eingeschraubt wird, wenn sie durch den Steuermotor 43 gedreht wird.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Ein Vorgarn 1 wird aus einem Vorgespinst verfeinert und von dem Spalt an der Streckwalze 2 des Streckwerkes angeliefert und gelangt dann in das Oberteil 5 der Flügelspindel 4. Das Vorgarn 1 wird dabei durch die Drehungen der Flügelspindel 4 so verdreht, daß es eine vorbestimmte Anzahl von Verdrehungen pro Längeneinheit erhält. Dieses Vorgarn 1 passiert das auf dem Oberteil 5 der Flügelspindel 4 angeordnete Loch und gelangt dann zur Oberfläche der Spule 9, nachdem es durch den hohlen Arm der Flügelspindel 4 und durch den Spinnflügel 14 der Flügelspindel 4 geführt worden ist. Dabei wird die Spulendreh zahl immer höher als die Drehzahl der Flügelspindel 4 gehalten, so daß das Vorgarn 1 in einer Lage auf die leere Oberfläche der Spule 9 oder die Außenfläche des auf der Spule 9 gebildeten Garnpaketes aufgewickelt wird.

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Da das Vorgarn 1 von dem Spalt an der Streckwalze 2 zum Oberteil 5 der Flügelspindel 4 verläuft und zudem um seine Achse zur Aufprägung einer Verdrehung gedreht wird, kann das Vorgarn 1 leicht auf- und abbewegt werden.

Wirkt eine äußere Kraft, wie beispielsweise ein abwärts gerichteter Luftstoß auf das Vorgarn 1 ein, so beginnt das Vorgarn 1 mit einer Frequenz zu schwingen, die dessen Spannung entspricht.

Die Art der Abwärtsbewegung des Vorgarnes 1 kann dabei durch folgendes Verfahren erfaßt werden. Wenn das Vorgarn 1 zum Oberteil 5 der Flügelspindel 4 nach Passieren des Zwischenraumes 67 der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 und nach der Schwingungsanregung innerhalb des Zwischenraumes 67 ohne Berührung der Wände der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 befördert wird und wenn ein Lichtstrahl von der Lichtquelle 63 nach dem Durchgang durch das Loch 62 der vertikalen Abschirmplatte 61 die Seite des schwingenden Vorgarnes 1 erfaßt, so wird ein Umriß des Vorgarnes 1 auf die untere oder die obere Lichtempfängerfläche 65, 66 geworfen. Die Anordnung der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 kann dabei im Verhältnis zum Vorgarn 1 verändert werden, d. h. manchmal können die höchsten oder die niedrigsten Vorgarne 1 lediglich innerhalb der oberen oder der unteren Lichtempfängerfläche 66, 65 gelangen. Normalerweise fällt jedoch der Umriß sowohl auf die obere als auch auf die untere Lichtempfängerfläche 66, 65 weil das Vorgarn 1 in der Mitte des Zwischenraumes 67 durchläuft.

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Bewegt sich das Vorgarn 1 nach unten, so wird die Länge des Umrisses des Vorgarnes innerhalb der oberen Lichtempfängerflache 66 allmählich kürzer, während die Länge des Vorgarnumrisses innerhalb der unteren Lichtempfängerfläche 65 entsprechend länger wird, wie Fig. 6 zeigt.

Wenn die den hellen Bereich beider Lichtempfängerflächen 66, 65 entsprechenden Daten mittels der Lichtempfänger 70, 71 in Spannungswerte umgewandelt werden, können die auf diese Weise erhaltenen Spannungswerte für die Bestimmung der Richtung, in der sich das Vorgarn 1 bewegt, herangezogen werden. Falls der Spannungswert, der durch Abzug des Spannungswertes des unteren Lichtempfängers 71 von Spannungswert des oberen Lichtempfängers 70 erhalten wird, eine leicht steigende Tendenz hat, so kann diese Information zur sicheren Erkennung der Abwärtsbewegung des Vorgarnes 1 benutzt werden.

In Fig. 10 zeigt die Welle 90 der Schwingung des Vorgarnes 1 eine einfache harmonische Bewegung. Deshalb entspricht die Position 91 der Welle 90 der Position des Vorgarnes 1, wenn es sich innerhalb einer vertikalen Fläche in senkrechter Richtung mit maximaler Geschwindigkeit bewegt. Durch Verwendung einer konventionellen elektrischen Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein negativer Impuls erzeugt werden, der mit der Position 91 der Welle 90 korrespondiert, wie dies in Fig. 1Oe gezeigt ist.

Werden diese negativen Impulse den Windungen 55 der Vorgarnschwingungseinrichtung 50 gemäß Fig. 8 eingegeben, so wird der Elektromagnet 54 in Zeitintervallen

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.39.

angeregt, die den der Wellenfrequenz 90 entsprechenden Zeitintervallen gleich sind. Wenn dieser Elektromagnet 54 angeregt wird, so wird der Faltenbalg nach unten gestoßen. Hierdurch wird das Volumen der Korbenkammer 51 reduziert, so daß Luft aus dieser Kammer 51 durch die Luftausstoßöffnung 52 nach unten ausgestoßen wird. Die Zeitintervalle der Luftstöße sind somit gleich den Zeitintervallen der Wellenfrequenz 90, die durch die Schwingung des Vorgarnes 1 erzeugt werden, wobei diese Frequenz der Vorgarnspannung entspricht.

Da der von der Schwingungseinrichtung 50 ausgestoßene Luftstrom das Vorgarn 1 zu einer Schwingung anregt, wenn es sich nach unten bewegt, kann die Vorgarnschwingung für einen langen Zeitraum durch Luftstöße, die die Abwärtsbewegung des Vorgarnes 1 beschleunigen, beibehalten werden. Die Frequenz der negativen Impulse, die durch die Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 und durch die Schwingungseinrichtung 50 erzeugt werden, wird durch eine Vergleichsschaltung 82 mit einer vorgegebenen Frequenz verglichen, die durch eine Vorgabeeinrichtung 84 angezeigt wird. Wenn das verglichene Ergebnis größer oder kleiner als der vorgegebene Wert ist, so kann dieses Ergebnis zur Kompensierung der Spulendrehzahl entweder durch Erhöhung oder Absenkung verwendet werden.

Das Signal, das von dem sowohl mit der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung 60 als auch mit der Schwingungseinrichtung 50 verbundenen Verstärker 80 erzeugt wird, wird über eine elektrische Einheit aus Frequenzmeßeinrichtung 81, Vergleichsschaltung 82,

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Vorgabeeinrichtung 84, Relais 83 und Zeitschalter 85 zu dem auf dem Zahnstangenteil 40 befestigten Steuermotor 43 weitergeleitet. Diese Anordnung elektrischer Elemente innerhalb einer elektrischen Einheit ist in diesem Bereich bekannt und keineswegs besonders für die vorliegende Erfindung.

Die Kompensation der Spulendrehzahl kann durch Drehen der Verstellschraube 42 mittels des Steuermotors 43 in normaler Richtung, d.h. gemäß Fig. 4 von rechts nach links, wodurch der Kegeltrommelriemen 22 nach vorne verschoben wird, oder in entgegengesetzter Richtung, wodurch der Kegeltrommelriemen 22 nach hinten bewegt wird, erfolgen. Auf diese Weise kann eine feinfühlige Verstellung der Grundgeschwindigkeit der Spule 9 erzielt werden, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Die stufenweise veränderbare Drehzahl der Spule 9 vom Aufwickeln der ersten Vorgarnlage (B) bis zur letzten Vorgarnlage (F) ist in Fig. 2 dargestellt.

Wird eine Vorgarnlage auf die Spule 9 oder die Oberfläche eines Garnkörpers zu dessen Erzeugung aufgewickelt, so wird die Spulendrehzahl nicht fortwährend verändert. Vielmehr erfolgt die Drehzahlveränderung stufenweise, weil die Spulendrehzahl jedesmal dann variiert wird, wenn eine neue Vorgarnlage auf die vorhergehende, schon aufgewickelte Vorgarnlage aufgebracht wird. Diese stufenweise Drehzahländerung ist durch die Kurve N in Fig. 2 verdeutlicht. Diese variable Grundgeschwindigkeit wird hauptsächlich durch die Formgebung der oberen und unteren Kegeltrommeln 21, 23 bestimmt, wie schon oben erläutert. Deshalb kann die Kurve N als die Grundgeschwindigkeitskurve betrachtet werden.

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Hat die Spule 9 eine durch die Kurve N vorgegebene Drehzahl und ist die Vorgarnspannung höher oder niedriger als eine vorgegebene Spannung, so muß die Kurve N zu der Kurve F modifiziert werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Modifikation kann mittels des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Durch diese Anpassung kann die Vorgarnspannung im Ergebnis bis zur letzten Vorgarnlage konstant gehalten werden.

Fig. 9 zeigt-einen Schaltplan nach der vorliegenden Erfindung. Die wellenförmigen Kurvendiagramme in Fig. zeigen aufeinanderfolgend die Umwandlung der Welle 9 in eine Vielzahl von negativen Impulsen, die mit dem Schaltplan erreicht wird. Die obere Kurve in dieser Figur stellt die Welle 90 des schwingenden Vorgarns dar, während Fig. 10 a eine entsprechende Sinuswelle 90 zeigt, die sich aus den Spannungsänderungen am Punkt "a" im Schaltplan gemäß Fig. 9 ergeben. Die Spannungsänderung wird aufgrund der Spannungsdifferenz zwischen der Spannung am oberen Lichtempfänger 70 und am unteren Liohtempfanger 71 ermittelt. Die rechteckige Spannungswelle, wie sie in Fig. 10 b dargestellt ist, ist durch Umwandlung der Welle, die die Vorgarnschwingung darstellt, mittels des Verstärkers "A^" in Fig. 9 entstanden.

Danach wird die rechteckige Welle in eine Kurve gemäß Fig. 10 c mittels einer Differentialschaltung, die aus den Elementen "C₂" und "R " besteht. Der Wert der Zeitkonstanten dieser Schaltung ist nämlich wesentlich kleiner als die Schwingungsfrequenz des Vorgarnes 1. Die in Fig. 10 verdeutlichten negativen Impulse zeigen somit die Position der maximalen Abwärtsgeschwin-

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digkeit des Vorgarnes 1 an, während die positiven Impulse die Position der maximalen Aufwärtsgeschwindigkeit des Vorgarnes 1 versinnbildlichen. In Fig. 9 ist ferner noch eine Kappschaltung gezeigt, die aus einer Diode "D" und einem Differentialverstärker "Ap" besteht. Die in Fig. 10 c dargestellten positiven Impulse können mittels dieser Kappschaltung in negative Impulse gemäß Fig. 1Od umgewandelt werden. Diese negativen Impulse können dann noch durch einen Leistungsverstärker "Α.," (Fig. 9) zur Ansteuerung der Schwingungseinrichtung 50 verstärkt werden, so daß sich ein Diagramm, wie in Fig. 1Oe gezeigt, ergibt.

Im allgemeinen wird das Vorgarn 1, wenn es zu einer ersten Lage auf die Spule aufgewunden wird, im Bereich zwischen der Streckwalze 2 und dem Oberteil 5 der Flügelspindel 4 nach unten durchhängen. Dieses Durchhängen wird jedoch allmählich verschwinden, wenn mehrere Lagen auf die Spule aufgewickelt sind, so daß das Vorgarn 1 eine gerade Linie bildet.

Das Auftreten dieser Änderungen des Vorgarnes 1 kann durch die Anwendung der vorbeschriebenen Mittel bei einer konventionellen Vorspinnmaschine völlig vermieden werden, da dann die Vorgarnspannung immer konstant gehalten wird. Ein zu starker Verzug des Vorgarnes 1 zwischen der Streckwalze 2 und dem Garnkörper kann somit nicht mehr auftreten, so daß das aus dem Vorgarn gesponnene Garn eine hervorragende Gleichmäßigkeit aufweist.

Wird die Drehzahl der Flügelspindel 4 generell angehoben, so muß entsprechend auch die Vorgarnspannung vergrößert werden. In allen diesen Fällen tritt kein Durchhängen des Vorgarnes 1 mehr auf, so daß

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das Vorgarn 1, selbst wenn seine Spannung weiter ansteigt, immer gerade gespannt bleibt. Insbesondere unter diesen Bedingungen kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Messung der Vorgarnspannung sehr vorteilhaft eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich somit vor allem für sehne11aufende Vorspinnmaschinen«

Weiterhin ist hervorzuheben, daß die Schwingungseinrichtung 50 und die Kontrolleinrichtung für die Bewegungs richtung 60 sehr raumsparend und zudem einfach aufgebaut sind, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise mit nur geringen Änderungen in jede Vorspinnmaschine eingebaut werden kann, die derzeit in Spinnereien verwendet werden.

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Claims

AICHI SPINNING Co. Ltd., 40, Futakate-cho, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi-ken / Japan Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufwickeln eines Vorgarnes auf die voreilend angetriebene Spule einer Vorspinnmaschine, bei der ein der Vorspinnmaschine zugeführtes Vorgespinst zunächst in einem Streckwerk zu einem dünneren Vorgarn verfeinert wird, das nach Durchlaufen der vorderen Streckwalze in das Oberteil einer Flügelspindel einläuft und dort eine vorbestimmte Anzahl von Verdrehungen erhält und dann auf die Spule aufgewickelt wird, deren Drehzahl mittels eines verstellbaren Spulenantriebes veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß auf das zwischen dem Streckwerk (2, 3) und dem Oberteil (5) der Flügelspindel (4) laufende Vorgarn (1) äußere Kräfte in der Weise einwirken, daß das Vorgarn (1) in eine der Vorgarnspannung entsprechende Schwingungsfrequenz versetzt wird, die dann mit einer Meßeinrichtung (50, 60) berührungslos gemessen und mit einem vorgegebenen Frequenzwert verglichen wird, und daß dann aufgrund des so erhaltenen Vergleichsergebnisses die Drehzahl der Spule (5) soweit geändert wird, bis die gemessene Frequenz mit der vorgegebenen Frequenz übereinstimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Kräfte auf das Vorgarn (1) in dessen Schwingungsfrequenz entsprechenden Zeitintervallen einwirken.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitintervalle zur Messung der Schwingungsfrequenz des Vorgarnes (1) verwendet werden, wobei sich die Schwingungsfrequenz "bei Erhöhung der Vorgarnspannung vergrößert und umgekehrt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Kräfte auf das schwingende Vorgarn (1) jedesmal entweder bei der Bewegung vom höchsten Punkt nach unten zum niedrigsten Punkt oder von diesem nach oben zum höchsten Punkt einwirken.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß als äußere Kräfte jeweils Luftstöße verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftstöße dann einwirken, wenn sich das Vorgarn (1) mit maximaler Geschwindigkeit nach unten bewegt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Kräfte etwa in der Mitte zwischen dem Streckwerk (2, 3) und dem Oberteil (5) der Flügelspindel (4) auf das Vorgarn (1) einwirken.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärtsbewegung des Vorgarnes (1) erfaßt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein Lichtstrahl horizontal gegen eine Seite des Vorgarnes (1) gerichtet

wird und auf diese Weise ein Umriß des Vorgarnes (1) auf wenigstens eine dreieckige Lichtempfängerfläche (65, 66) projiziert wird, wobei die hellen Bereiche, die auf eine obere und eine untere Dreiecksfläche (66, 65) geworfen werden, erfaßt werden, und daß die hellen Bereiche auf der unteren Dreiecksfläche (65) von denen der oberen Dreiecksfläche (66) zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des schwingenden Vorgarnes (1) abgezogen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Vergleichsergebnisse zur Beeinflussung der Luftstöße verwendet werden, wobei diese Vergleichsergebnisse allmählich zunehmen, wenn der helle Bereich der unteren Dreiecksfläche (65) von dem hellen Bereich der oberen Dreiecksfläche (66) zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des schwingenden Vorgarnes (1) abgezogen wird.

11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, bestehend aus einer Vorspinnmaschine mit einem Streckwerk zum Verfeinern des Vorgespinstes zu einem Vorgarn, einer Flügelspindel mit einer Spule, deren Drehzahl über einen verstellbaren Spulenantrieb veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung für das in einer vertikalen Ebene zwischen Streckwerk (2, 3) und Flügelspindel (4) verlaufende Vorgarn (1) eine Schwingungseinrichtung (50) zu dessen Schwingungsanregung, eine Kontrolleinrichtung zum Erfassen der Abwärtsbewegung des in vertikaler Richtung schwingenden Vorgarnes (1), eine Frequenzmeß einrichtung (81) zur Messung der Schwingungsfrequenz

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•if.

des Vorgarnes (1) entsprechend der Vorgarnspannung, eine Vergleichseinrichtung (82) zur Ermittlung der Differenz zwischen der gemessenen Schwingungsfrequenz und einer vorgegebenen Frequenz und eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Spulendrehzahl und der durch den verstellbaren Spulenantrieb bewirkten Grundgeschwindigkeit aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e kennzeichnet , daß die Schwingungseinrichtung (50) eine Luftpumpe zur Erzeugung von Luftstößen bei Jeder Schwingung aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e kennzeichnet , daß die Luftpumpe eine Kolbenkammer (51) mit einer Luftausstoßöffnung (52) und einen mit Windungen (55) versehenen Elektromagneten (54) aufweist, der zur Betätigung der Luftpumpe Impulse von der Kontrolleinrichtung für Bewegungsrichtung (60) des Vorgarnes (1) erhält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet , daß die Luftpumpe einen von dem Elektromagneten (54) zu betätigenden Faltenbalg (53) aufweist, der eine Wandung der Kolbenkammer (51) bildet.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung (60) des Vorgarns (1) eine Lichtquelle (63) sowie eine Empfangseinrichtung aufweist, die aus einer Abschirmplatte (61) mit einem Loch (62), aus einer Lichtempfangerplatte (64) mit je einer oberen und einer unteren, dreieckigen Lichtempfänger-

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fläche (66, 65), die mit ihren gemeinsamen Spitzen (78) einander anliegen, aus zwei prismenförmigen Kammern mit zwei äußeren Flächen (73, 76), aus einem Zwischenraum (67) zwischen der ATdschirmplatte (61) und der Lichtempfängerplatte (64), aus einem oberen und unteren Lichtempfänger (70, 71), die auf den beiden äußeren Flächen (73, 76) angeordnet sind, und aus einer Kontrolleinrichtung für die Abwärtsbewegung des Vorgarns (1) besteht.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung einen Impulsgeber zur Umwandlung der von der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung (60.) kommenden Signale und eine Frequenzmeßeinrichtung (81) zur Messung der den Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen entsprechenden Frequenz aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß vor der Kontrolleinrichtung für die Bewegungsrichtung (60) eine Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung der hellen Bereiche in einen entsprechenden Spannungswert vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Impulsgeber je einen Impuls bei jeder Abwärtsbewegung des Vorgarns (1) während maximaler Geschwindigkeit erzeugt.

19· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeich-

net , daß die Vergleichseinrichtung eine Vorgabeeinrichtung (84) für die vorgegebene Frequenz und eine Vergleichsschaltung (82) für den Vergleich der vorgegebenen Frequenz mit der gemessenen Schwingungsfrequenz aufweist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 19j dadurch gekennzeichnet , daß die Verstelleinrichtung eine entsprechend dem Signal von der Vergleichsschaltung (82) in beide Richtungen umsteuerbaren Steuermotor (43) und einen Verstellmechanismus für die Verstellung der Position einer Riemengabel (30) am verstellbaren Spulenantrieb aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch g e kennzeichnet , daß der Verstellmechanismus eine Zahnstange (31) aufweist, die in einen Zahnstangenteil (40) mit Getriebezähnen und dem auf ihm angebrachten Steuermotor (43) sowie einen Riemengabelteil (41) mit der Riemengabel (30) aufgeteilt ist, wobei der Steuermotor (43) eine Verstellschraube (42) dreht, die in eine Schraubenbohrung in dem Riemengabelteil (41) einfaßt.

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