DE2905713A1

DE2905713A1 - Garnwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2905713A1
Application number: DE19792905713
Authority: DE
Inventors: Katsumi Hasegawa; Micho Ohno
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2905713C2; JPS54112235A; JPS6023065B2; US4245794A; IT7967303A0; GB2015589B; IT1118342B; GB2015589A; CH630586A5

Description

Garnwickelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Garnspannungssteuerung und eine Garnwickelvorrichtung, die in der Textilindustrie verwendet werden, und bezieht sich insbesondere auf eine Steuervorrichtung zum Aufwickeln einer Garnwicklung unter einem bestimmten, im wesentlichen konstanten Zug bzw. einer Spannung.

Eine Garnwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Garnes, welches kontinuierlich mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zugeführt wird, zu einer Garnwicklung oder einer Garnpackung mit einer bestimmten, im wesentlichen konstanten Spannung ist z.B. in der US-Patentschrift 3 931 933 beschrieben. Bei dieser Garnwickelvorrichtung ist ein Kraftübertrager vorgesehen, der periodisch durch einen Vibrator unter rechten Winkeln zum Garn in Schwingungen versetzt wird. Spannungsbzw. Zugsignale können dadurch erhalten werden, daß der Kraftübertrager oder Kraftwandler periodisch mit dem laufenden Garn in Berührung gebracht wird. Der Kraftwandler hat ein Dehnungsmeßgerät, und die erzeugte Dehnung wird als Spannungssignal abgenommen.

Wegen der Benutzung eines Vibrators wird jedoch die durch diese Vibration auf dem Dehnungsmesser erzeugte Dehnung auf dem Spannungs- bzw. Zugsignal überlappt, wie ein Rauschen. Hierdurch wird es schwierig, die Spannung mit einem hohen Grad an Genauigkeit zu erfassen. Insbesondere bei einer niedrigen Garnspannung ist eine spezielle Signalbehandlung notwendig gewesen, um das Rauschen aus dem Spannungssignal zu eliminieren,

909844/0631

-λο-

weil die Größe des erhaltenen Spannungssignals selbst klein ist. Auch ist der Leitungsdraht des Dehnungsmessers der Beschädigung durch Vibrationen ausgesetzt, wodurch die Lebensdauer der Dehnungsmeßeinrichtung verkürzt wird.

Andererseits ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 89646/75 eine Garnwickelvorrichtung beschrieben, in der eine Vielzahl von Zuführgarnen zu Garnwicklungen etwa zur gleichen Zeit und unter denselben Wickelbedingungen gewickelt werden. Bei dieser Garnwickelvorrichtung ist ein Spannungsdetektor mit Tänzerarm für mindestens eines der Garne vorgesehen, und die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl aller Wickelvorrichtungen wird gleichzeitig auf der Basis des Spannungssignals geregelt, welches aus dem einen Spannungsdetektor erhalten wird.

Bei dieser Garnwickelvorrichtung wird der Tänzerarm jedoch als Spannungsdetektor verwendet, und der Garnweg wird von diesem Tänzerarm um ein großes Maß gebogen. Folglich ist der Verlust an Spannung am Spannungsdetektor extrem groß. Da ferner der Spannungsverlust groß ist, ist es schwierig, den Wickelbetrieb unter niedriger Spannung auszuführen. Um ferner jedes Garn zu einer Garnwicklung zu wickeln, sollte der Spannungsverlust mehr oder weniger bei allen Garnen der gleiche sein. Aus diesem Grunde sind Phantomtänzerarme für die Garne notwendig, welche keine Spannungsdetektoren haben, und die Wege dieser Garne werden in der gleichen Weise gebogen, mit dem Ergebnis von Spannungsverlust. Diese Anordnung weist auch schwierige Tätigkeiten auf, wie z.B. das Hindurchgehen aller Garne durch Führungen, was betrieblich nachteilig ist und die Kosten

9098U/0631

- Y

erhöht. Ferner besteht durchaus die Wahrscheinlichkeit, daß
das Garn dadurch beschädigt wird, daß es durch die Führung
hindurchgequetscht wird. Folglich ist dieses System nicht für
das Aufwickeln mit hoher Geschwindigkeit geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Garnwickelvorrichtung mit Spindelantrieb, mit welcher es möglich ist,
die Spannung des Garnes auf einem vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Niveau zu halten, und dies mit einem hohen
Grad an Genauigkeit während des Wickelbetriebes.

Nach einem Merkmal der Erfindung erlaubt die Wickelvorrichtung mit dem Spindelantrieb das Aufwickeln mit hoher Geschwindigkeit und minimaler Beschädigung des Garnes.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn die Wickelvorrichtung mit Spindelantrieb gemäß der Erfindung die Möglichkeit vorsieht, Garne zu Garnwicklungen mit minimalem Garnspannungsverlust an dem Spannungsdetektor aufzuwickeln.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammen mit den Zeichnungen. Es zeigen
Fig. 1 schematisch die Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Garnwickelvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die schematische Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten

Garnwickelvorrichtung,
Fig. 3 bis

Fig. 5 schematische perspektivische Ansichten verschiedener
Ausführungsformen von Drehführungen,

909844/0631

Fig. 6 und

Fig. 7 schematische perspektivische Ansichten und Darstellung verschiedener Kraftwandler, die erfindungsgemäß nützlich sind,

Fig. 8 ein schematisches Blockdiagramm unter Darstellung eines Beispiels der Signalbehandlungsschaltung des Kraftwandlers der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 9 eine Graphik zur Darstellung der Wellenform des Ausgangssignales der in Fig. 8 gezeigten Signalbehandlungsschaltung,

Fig. 10 eine schematische Frontansicht unter Darstellung einer Garnwickelvorrichtung in einer anderen Ausführungsform und

Fig. 11 die schematische Vorderansicht einer weiteren anderen Ausführungsform einer Garnwickelvorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnen die Symbole 1A und 1B Beschikkungswalzen. Ein Garn Y wird kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der Pfeile durch diese Beschickungswalzen 1A und 1B zugeführt. Dieses Garn Y ist beispielsweise ein aus einer Spinndüse gesponnenes Garn. Die Antischaukelführung 2 dient der Verhinderung des Schütteins oder Schaukeins des Garnes Y, und eine feste Führung 3 wirkt als Hebel-Stützbzw. Ruhepunkt oder Drehpunkt der Traversierbewegung des Garnes Y. Mit 4 ist eine Revolverwickelvorrichtung bezeichnet, auf welcher drehbar ein Drehturm oder Revolverkopf 7 vorgesehen ist, der mit zwei Wickelspindeln 8A und 8B in symmetrischen Stellungen zusammengepaßt ist, welche in Pfeilrichtung von dem Induktionsmotor 1OA bzw. 1OB (Fig. 2) angetrieben sind.

9098U/0631

- ν

Auf den Wickelspindeln 8A und 8B sind Garnwickelhülsen 9A bzw. 9B zum Aufwickeln des Garnes Y angebracht. Auf einer Wickel-

kelform hülse 9A ist eine Garnwicklung 11 in Kreuzwik- gebildet. Sobald die Bildung der Garnwicklung 11 fertig ist, wird der Revolverkopf 7 um 180 in Pfeilrichtung von einem Motor 13 gedreht, der an einem Rahmen 12 der Haspel 4 angepaßt ist, und dann wird eine Garnwicklung auf der Wickelhülse 9B ihrerseits geformt. Während der Bildung einer Garnwicklung auf der Wickelhülse 9B wird die Garnwicklung 11, die zuvor gebildet war, von der Wikkelspindel 8A weggenommen, und es wird eine leere Wickelhülse aufgesetzt.

In der Wickelvorrichtung oder Haspel 4 ist aufstromig von der Wickelspindel 8A (8B) eine Traversiervorrichtung 14 vorgesehen, die dem Garn Y eine Changierbewegung mitteilt. Auch diese Garntraversiervorrichtung 14 ist mit einer Berührungswalze 16 versehen, die bei Berührung mit der Garnwicklung 11 umgekehrt zur Drehung der Garnwicklung dreht und einen Oberflächendruck bestimmter Größe auf die Garnwicklung 11 aufbringt. Die Garntraversiervorrichtung 14 ist gleitbar durch einen Halter 17 auf Führungswellen 18A und 18B angebracht, die innerhalb eines Rahmens 12 der Wickelvorrichtung 4 vorgesehen sind, und bei Bildung der Garnwicklung 11 bewegt sie sich allmählich nach oben zu der festen Führung 3 hin.

Zwischen der festen Antischaukelführung 2 und der festen Führung 3 befindet sich eine Drehpulsierführung 19, die in Pfeilrichtung durch einen Induktionsmotor 20 gedreht wird und periodisch das Garn Y etwas aus seiner geradlinigen Bahn ablenkt, welche sich zwischen den Führungen 2 und 3 erstreckt. Die Dreh-

909844/0631

pulsierführung 19 dreht vorzugsweise in derselben Richtung wie die, in welcher das Garn Y läuft. Ein Kraftwandler ist im Weg des Garnes Y zwischen den Führungen 2 und 3 vorgesehen und befindet sich in einer solchen Stellung, daß Garnspannungsänderungen infolge der Pulsiertätigkeit der Pulsierführung 19 abgefühlt werden. Wenn der Wandler 25 vom Garn Y berührt wird, erzeugt er ein elektrisches Signal, welches der Spannung des Garnes Y, die dann aufgebracht ist, entspricht.

Wenn unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 die Drehpulsierführung 19 im Betrieb gedreht wird, wird das Garn Y zwischen den Stellungen der ausgezogenen Linie und der gestrichelten Linie hin- und hergestoßen, und ein Druck wird intermittierend vom Garn Y auf den Kraftwandler 25 aufgebracht. Das darauf befindliche Dehnungsmeßgerät, von welchem Einzelheiten nachfolgend genauer hervorgehen, fühlt die sich ergebende Kraft ab und signalisiert diese über eine Vergleichsschaltung 33, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Vergleichsschaltung 33 ist mit der Drehpulsierführung 19 sowie auch mit einer Einstellvorrichtung 35 verbunden, die ein der gewünschten Spannung des Garnes Y entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Die Vergleichsschaltung 33 vergleicht die Ausgangssignal dieser Einstellvorrichtung 35 mit dem Spannungssignal, welches aus der Drehpulsierführung 19 geschickt wird, und sendet ein Signal, welches den Unterschied zwischen den zwei Signalen anzeigt, zu einer Reglereinrichtung 36 (Fig. 1). Der Regler 36 weist eine Steuereinheit 37 und eine Kraftreglereinheit 38 auf, welche die Kraftgröße modifiziert, die dem Induktionsmotor 1OA (1OB) zugeführt wird, welcher die Wickel-

9098U/0631

spindel 8A (8B) antreibt, wodurch die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Wickelspindel 8A (8B) geregelt wird.

Die Spannung des Garnes Y versucht normalerweise während des Garnwickelbetriebes hochzugehen, nicht aber abzunehmen. Falls die Spannung des Garnes Y höher ist als der gewünchte Wert, reduziert die Kraftreglereinheit 38 die dem Induktionsmotor 1OA (1OB) zugeführte Kraft entsprechend der Größe der Signaldifferenz unter Ansprechen auf einen Befehl der Steuereinheit 37. Folglich nimmt die Drehzahl der Wickelspindel 8A (8B) ab, und die Spannung des Garnes Y wird im wesentlichen konstant gehalten.

Es ist auch möglich, eine obere und untere Grenzspannungsregulierung an Stelle des oberen Grenzreguliersystems gemäß den vorstehenden Ausführungen vorzusehen. Bei diesem Beispiel wird eine Vergleichsschaltung verwendet, die in der Lage ist, anzuzeigen, ob die signalisierte Größe positiv oder negativ ist. Der Regler vergrößert oder verkleinert dann die Drehzahl der Wickelspindel auf der Basis der zwei Signale.

Die Spannung des Garnes Y versucht, an den zwei äußersten Enden des Bereiches, der von seiner Changierbewegung abgedeckt wird, am größten zu sein und in der Mitte am kleinsten zu sein. Um also die Genauigkeit zu verbessern, ist es erwünscht, die Garnspannung dann zu erfassen, wenn sich das Garn Y immer in derselben Traversier- bzw. Changierstellung befindet. Obwohl eine solche Position willkürlich ausgewählt werden könnte, ist das Zentrum bevorzugt; denn die Spannung des Garnes Y ist dort am geringsten, und es besteht weniger die Möglichkeit der Garnbeschädigung durch Berührung mit dem Kraftwandler 25 und der

9098U/0631

Drehpulsierführung 19. Außerdem ist der Spannungsverlust geringer .

Folglich ist gemäß Fig. 2 eine Vergleichsschaltung 39 vorgesehen zum Vergleich der Phase des Induktionsmotors 15, welcher die Garntraversiervorrichtung 14 antreibt, mit der des Induktionsmotors 20, welcher die Drehpulsierführung 19 antreibt. Auf der Basis der Differenz zwischen den zwei Phasen wird die Phase des Induktionsmotors 20, welcher die Drehpulsierführung 19 antreibt, geregelt, und die Spannung des Garnes wird erfaßt, wenn das Garn Y und die Drehpulsierführung 19 sich in den durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 gezeigten Stellungen befinden. Die Phasenregulierung des Induktionsmotors 20 erfolgt durch einen Regler 40 (Fig. 2), der mit der Vergleichsschaltung 39 verbunden ist. Die Frequenz, mit welcher die Drehpulsierführung 19 das Garn Y berührt, kann erwünscht durch Einstellen ihrer Drehzahl einjustiert werden. Beispielsweise kann die Drehzahl so gesteuert werden, daß die Drehpulsierführung 19 das Garn Y nur in Laufrichtung des Garnes Y berührt, oder sogar nur einmal, während das Garn verschiedene Hübe macht. Außerdem kann das Spannungssignal entweder jedes Mal dann abgenommen werden, wenn das Garn Y die Drehpulsierführung 19 berührt, oder sie kann als Mittelwert von Spannungen abgenommen werden, die während verschiedener Berührungen gemessen werden.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Beispiele der Drehpulsierführung. In Fig. 3 ist sie ein Blatt, Messer oder Steg 21 mit einer abgerundeten Kante. In Fig. 4 ist sie ein Führungsstift 23, der aus einer Kreisplatte absteht, die auf einer Welle 22 angebracht ist. Nach Fig. 5 hat die Drehpulsierfüh-

9098U/0631

- τ

rung die Form einer Nocke mit einer gekrümmten Garnführungsoberfläche 24. Eine Drehführung irgendeiner gewünschten Form oder Art kann benutzt werden, solange sie mit einer pulsierenden oder hin- und hergehenden Garnführungsoberfläche versehen ist. Außerdem können mehrere solcher Oberflächen in symmetrischen Stellungen vorgesehen sein.

Obwohl der Kraftwandler 25 entsprechend der US-Patentschrift 3 931 938 aufgebaut sein kann, sind in den Fig. 6 und 7 andere Beispiele gezeigt. In Fig. 6 ist nur ein Kraftwandlerelement vorgesehen, während in Fig. 7 zwei vorgesehen sind.

Der Kraftwandler 25 hat ein Kraftwandlerelement 29, welches aus einer elastischen Platte 26 mit einem festen Ende, einer an ihrem anderen Ende befestigten Führung 27 und einer an der elastischen Platte 26 anhaftenden Dehnungsmeßeinrichtung 28 besteht.

Wenn das Garn Y längs eines bestimmten Weges verläuft, wie z.B. in Fig. 7 gezeigt ist, wird die Führung 27 des Wandlers 25 in Pfeilrichtung vorgespannt und addiert eine Dehnung zu der elastischen Platte 26. Eine solche Dehnung wird durch eine herkömmliche Dehnungsmeßschaltung und einen (nicht gezeigten) Signalverarbeiter in ein Signal umgewandelt, welches die Spannung des Garnes Y anzeigt. Gewöhnlich dient nur ein Kraftwandlerelement diesem Zweck. Wenn jedoch Vibrationen und Temperaturschwankungen angetroffen werden, sind zwei Kraftwandlerelemente bevorzugt. Das eine Kraftwandlerelement erfaßt die Spannung des Garnes sowie die Vibrationen, während das andere Kraftwandlerelement, welches mit dem Garn nicht in Berührung gebracht wird, nur die Vibrationen erfaßt. Das resultierende

909844/0631

Signal wird auf eine Brückenschaltung bei Dehnungsmeßgeräten in Kraftwandlern aufgegeben. Mit Hilfe dieser Mittel wird der Effekt von Temperaturschwankungen und Vibrationen eliminiert, und es wird ein reines elektrisches Signal erhalten, welches der Spannung des Garnes entspricht.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei welchem eine Kombination von zwei Kraftwandlerelementen 29 verwendet wird. Durch die Schaltungen mit den Widerständen R₁ und R„ in der Signalbehandlungsschaltung wird eine Brücke geformt. Die Widerstände 28 verändern sich mit der Spannung des Garnes. Der Brückenausgang wird von einem Verstärker 30 verstärkt und in einen Bandausschaltfilter 31 geführt. Das Ausgangssignal des Bandeliminationsfilters 31 wird in eine Spitzenmeßschaltung 32 geführt, und deren Ausgangssignal wird in die in Fig. 1 gezeigte Vergleichsschaltung 33 geleitet. Mit 34 ist das Netzgerät bezeichnet.

Fig. 9 ist ein Spannungs-Zeit-Diagramm zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal der Spitzendetektorschaltung 32, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Kurve "A" zeigt das Eingangssignal der Spitzendetektorschaltung an, und seine Spitzenwerte zeigen die Spannung des Garnes, die intermittierend in Abhängigkeit von den Schwingungen der Drehpulsierführung 19 gemessen ist. Die Kurve "B" zeigt auf der anderen Seite das Ausgangssignal der Spitzendetektorschaltung, welches die Spitzenwerte der Kurve "A" hält bzw. trägt.

Fig. 10 ist eine schematische Vorderansicht unter Darstellung einer Mehrzahl von Garnen mit einer Mehrzahl von Wickelvorrich-

909844/0631

tungen oder Haspeln. Die Spannung wird nur von einem Garn erfaßt, und auf der Basis dieses Signals werden alle Haspeln gleichzeitig gesteuert.

In Fig. 10 bezeichnen die Symbole 1A₁ bis 1A. und 1B Zuführrollen oder Beschickungswalzen, die kontinuierlich Garne Y. bzw. Y. mit konstanter Geschwindigkeit zuführen. Wickelvorrichtungen bzw. Haspelvorrichtungen 4.. bis 4. sind ähnlich der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung und weisen entsprechende Wickelspindeln 8. bis 8. zur Anbringung von Wickelhülsen 9.. bis 9. auf, weisen ferner Synchronmotoren 1O₁ bis 10- auf, die jeweils die Spindeln S₁ bis 8. antreiben, weisen ferner Garntraversiervorrichtungen 14.. bis 14. für die Garne Y₁ bis Y. auf und haben Induktionsmotoren 15. bis 15. für den Antrieb der Garntraversiervorrichtungen 14.. bis 14·. Mit 2 ist eine Antischüttel- bzw. Antischaukelführung bezeichnet, die nur für das Garn Y₁ vorgesehen ist, dessen Spannung erfaßt werden soll. Die Zahlen 3. bis 3. zeigen feste Führungen, die als Dreh- oder Stützpunkte der Changierbewegungen der Garne wirken.

In Fig. 10 wird nur die Spannung dieses Garnes Y₁ erfaßt. Dies kann z.B. wie in den Fig. 1 und 2 durchgeführt werden. Das die Garnspannung anzeigende Signal wird von der Vergleichsschaltung 33 mit dem gewünschten Wert verglichen. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 3 3 wird ebenfalls zu der Reguliereinrichtung 36 geführt, die bei dieser Ausführungsform die Drehzahl aller Wickelspindeln 8.. bis 8. der Wickelvorrichtungen 4₁ bis 4^ vollständig unter denselben Bedingungen regelt bzw. reguliert. Mit anderen Worten ist es möglich, die Spannungen aller Garne zu steuern, während nur die Spannung

909844/0631

eines Garnes erfaßt bzw. gemessen wird. Dies liegt daran, daß die Erfassungs- bzw. Meßeinrichtung einen geringen Spannungsverlust auf das durchlaufende Garn aufbringt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich, mehrere Wickelspindeln gleichzeitig mit einem einzigen Synchronmotor anzutreiben. Ferner können die Synchronmotoren 1O₁ bis 10. für den Antrieb der Wickelspindeln 8.. bis 8. jeweils durch Induktionsmotoren ersetzt werden, die identischen Schlupf haben.

Andererseits kann in Fig. 10 die Drehpulsierführung 19 für mehrere Garne vorgesehen sein, z.B. für beide Garne Y₁ und Y„. Selbst wenn das Garn Y. gebrochen ist und es unmöglich wird, die Spannung bei ihm zu messen, ist es noch möglich, den Wikkelbetrieb fortzusetzen, wobei die Spannung beim Garn Y₂ gemessen wird. Ferner ist es auch möglich, zwischen einer Gruppe von Kraftwandlern und der Vergleichsschaltung eine Einrichtung vorzusehen für die Vergleichmäßigung von Spannungssignalen, so daß ein Mittelwert der Spannungssignale aus allen Kraftwandlern zu der Vergleichsschaltung als Eingangssignal geführt werden kann.

Obwohl die anfängliche Beschickungswalze 1B bei der vorstehenden Ausführungsform gemeinsam mit den Garnen Y₁ bis Y. verwendet wird, können separate anfängliche Beschickungswalzen für jedes Garn Y₁ bis Y. vorgesehen sein. Die vorstehenden Ausführungsformen können angewendet werden, wenn auf eine Garnspule sowie eine zylindrische bzw. Kreuzspule gewickelt wird. Fig. 11 ist eine schematische Vorderansicht unter Darstellung dieser Ausführungsform, wobei die üblichen

9098U/0631

Bezugszahlen dieselbe Bedeutung haben. Falls die Garnwicklung eine Garnspule ist, ist die Geschwindigkeit der Traversier- bzw. Changierbewegung des Garnes sehr niedrig. Deshalb ist der Unterschied zwischen der Spannung in der Mitte der Changierbewegung und der an den zwei Enden sehr klein. Folglich ist es nicht immer notwendig, die Traversiersteilung der Drehpulsierführung zu steuern. In diesem Beispiel sind deshalb die Vergleichsschaltung 39 und der Regler 40 nicht immer erforderlich. Die relativen Positionen von Spannungsdetektor und Drehpulsierführung längs des Garnweges können umgekehrt sein. Auch kann der Spindelantriebsmotor seine eigene Geschwindigkeitsänderungsfunktion haben, wie z.B. eine Wirbelstromkupplung oder eine mechanische stufenlose Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung, die in herkömmlicher Weise vom Regler gesteuert wird.

Die Garnwickelvorrichtung gemäß der Erfindung schafft eine Drehpulsierführung, wobei das laufende Garn periodisch über ein kleines Maß bewegt bzw. geschaukelt oder geschüttelt wird, so daß es mit einem Kraftwandler in Berührung kommt, um dadurch Spannungssignale zu erhalten, die genau die Wicklungsspannung während des Garnwickelbetriebes halten. Außerdem wird der Kraftwandler nicht wirksam durch einen Vibrator in Schwingungen versetzt, und die Lebensdauer des Kraftwandlers wird verlängert.

Ferner wird das Garn von einem Tänzerarm nicht um ein großes Maß gebogen, und der Garnspannungsverlust ist klein. Hierdurch wird ein Wickeln unter geringer Spannung möglich, und es ist dadurch nicht notwendig, eine Phantomspannungsdetektorein-

909844/0631

* Old"

richtung für die anderen Garne in den Fig. 10 und 11 vorzusehen. Folglich werden die Verfahren des Anbindens bzw. Anreihens von durch Führungen durchlaufenden Garnen minimal gemacht, und die betriebliche Effektivität der Garnwickelvorrichtung ist verbessert, wodurch die Herstellungskoten reduziert sind. Da außerdem eine geringe Möglichkeit gegeben ist, daß das Garn beim Durchquetschen durch Führungen beschädigt wird, ist es auch möglich, den Wickelbetrieb mit hoher Geschwindigkeit auszuführen.

Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, versteht es sich, daß äquivalente Elemente durch verschiedenen Vorrichtungsbestandteile ersetzt werden können, z.B. der Garnbeschickung, der Wickelgeräte, der Führungen und der Pulsiervorrichtungen etc. Es können verschiedene Vergleichsschaltungen und Kraftwandler verwendet werden, und die Teile und ihre Reihenfolge können ohne Beeinträchtigung des Betriebes oder Opferung der erfindungsgemäßen Vorteile in vielen Fällen umgekehrt werden.

9Q98U/0631

Claims

Dr. Hans-Heinrich Villrath

Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus SeifTert

PATENTANWÄLTE

D - 6200 WIESBADEN 1 13.2.1979 Postfach 6145

C^v-F-cr.g-S^fo 25 Sf/Wh

tl£ V- f.! 2!) 37 27 20
Tc!.gr>:r.T.j.-L-pist: \.ΛLLPATENT Tflti: 4- If6 247

TD-78028

Toray Industries, Inc., 2, Nihonbashi-

Muromachi, 2-chome, Chuo-ku, Tokyo,

103 Japan

GarnwickeIvorrichtung

Priorität: Japanische Patentanmeldung Nr. 16 701/7 8 vom 16. Februar 1978

Patentansprüche

. Garnwickelvorrichtung mit einer Einrichtung für die Zufuhr von Garn mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit und mit Einrichtungen zum Aufwickeln des Garnes zu einer Garnpackung oder Garnwicklung und zum Aufbringen einer Traversierbewegung auf das Garn nach rückwärts und vorwärts längs der Garnwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß eine feste Führungseinrichtung (2, 3) aufstromig von der Wickelvorrichtung (4)

909344/0631

_ 2 —

angeordnet ist und einen Dreh- oder Stützpunkt der Traversier- bzw. Changierbev/egung des Garns (Y) vorsieht, eine Garnspannungsmeßeinrichtung (19) aufstromig von der festen Führungseinrichtung (3) angeordnet ist zur intermittierenden Abbiegung des Garns (Y) zur Messung seiner Spannung sowie zur Erzeugung eines dementsprechenden Spannungssignales, eine Einstelleinrichtung (35) für die Erzeugung eines der gewünschten Garnspannung entsprechenden Signales vorgesehen ist, eine Vergleichseinrichtung (33) für die vorgenannten Signale vorgesehen ist zur Erzeugung eines Fehlersignals als Anzeige der Differenz zwischen den zwei Signalen, eine Einrichtung (1OA, 10B) für die Veränderung der Wickelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Fehlersignal vorgesehen ist und eine weitere Garnwikkelvorrichtung (4) vorgesehen ist, wobei die Reguliereinrichtung (40) so verbunden ist, daß sie die Geschwindigkeit der weiteren Wickelvorrichtung reguliert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Garnzuführeinrichtung (1A, 1B) vorgesehen ist für die Zuführung des Garnes mit einer konstanten Geschwindigkeit, die Wickelvorrichtung (4) für das Aufwickeln des Garnes (Y) zu einer Garnwicklung (11) mehr als eine Spindel (8A, 8B) aufweist zur Befestigung einer Wickelhülse (9A, 9B), wobei die Wickelspindel von einem Motor (1OA, 10B) angetrieben ist, eine Garntraversiervorrichtung (14) zum Aufbringen einer Changierbewegung des Garnes in den Richtungen parallel zur Längsache der Garnwicklung (11) vorgesehen ist, wobei die Garntraversiereinrichtung (14) aufstromig von der Wickelspindel (8A, 8B) angeordnet ist, durch die feste Führung (3) das Garn (Y) zur Garntraversiervorrichtung (14) verläuft, die feste Führung (3) aufstro-

909844/0631

mig von der Garntraversiervorrichtung (14) angeordnet ist und als Dreh- oder Stützpunkt der Changierbewegung des Garnes (Y) wirkt, ein Kraftwandler (25) vorgesehen ist zur Erzeugung eines elektrischen Signals zur Anzeige der Spannung des Garnes (Y), wobei der Kraftwandler (25) aufstromig von der festen Führung (3) angeordnet ist, eine aufstromig von der festen Führung (3) angeordnete Drehpulsierführung (19) zum periodischen Ablenken des Garnes, um dieses mit dem Kraftwandler (25) in Berührung zu bringen, wobei die Drehpulsierführung (19) eine Garnführungsoberfläche (21, 23, 24) aufweist, die auf einer sich drehenden Welle (22) befestigt ist, eine Vergleichseinrichtung (33) mit dem Kraftwandler (25) und der Einstellvorrichtung (35) verbunden ist für den Vergleich des elektrischen Signals aus dem Kraftwandler (25) mit dem aus der Einstellvorrichtung (35) zur Erzeugung eines Fehlersignals zur Anzeige der Differenz zwischen den zwei Signalen, und daß ein Regulator (36) mit der Vergleichseinrichtung (33) und dem Motor (1OA, 1OB) verbunden ist zur Regulierung der Drehgeschwindigkeit der Wickelspindel (8A, 8B) in Abhängigkeit von dem Fehlersignal .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Garnbeschickungseinrichtungen (1A₁ - 1A-) vorgesehen ist für die Zuführung von mehreren Garnen (Y. - Y.) mit konstanter Geschwindigkeit, eine Mehrzahl von Wickelvorrichtungen (4₁ - 4.) vorgesehen ist für das Aufwickeln jedes Garnes zu einer Garnwicklung, wobei jede der Wickelvorrichtungen mehr als eine Wickelspindel (8.. - 8,) aufweist zur Anbringung einer Wickelhülse auf jeder Spindel, wobei die Wickelspindel

9 0 9 8 U / 0 6 3 1

von einem Motor angetrieben wird und eine Garntraversiervorrichtung (14.. - 14.) vorgesehen ist zum Aufbringen einer Traversier- oder Changierbewegung auf das Garn in Richtungen parallel zur Längsachse der Garnwicklung, daß die Garntraversiervorrichtung aufstromig von der Wickelspindel angeordnet ist, daß eine Vielzahl von festen Führungen O₁ - 3.) aufstromig von der Garntraversiervorrichtung (14.. - 14.) vorgesehen ist, wobei jede Führung für alle die Wickelvorrichtungen vorgesehen ist und als Dreh- oder Stützpunkt der Traversierbewegung des Garnes dient, daß ein Kraftwandler (25) zur Erzeugung eines elektrischen Signals vorgesehen ist, welches die Spannung des Garnes anzeigt, eine Drehpulsierführung (19) aufstromig von einer der festen Führungen (2, 3), die als Drehpunkt der Changierbewegung des Garnes dienen, angeordnet ist, zur periodischen Ablenkung des Garnes, um dieses in Berührung mit dem Kraftwandler (25) zu bringen, wobei die Drehpulsierführung (19) eine Garnführungsoberfläche aufweist, die auf einer Drehwelle befestigt ist, und auch der Kraftwandler (25) aufstromig von einer der festen Führungen (2, 3) angeordnet ist, eine Einstelleinrichtung (35) vorgesehen ist für die Erzeugung eines elektrischen Signals als Anzeige einer bestimmten gewünschten Größe der Spannung des Garnes, eine Vergleichseinrichtung (33) mit dem Kraftwandler (25) und der Einstellvorrichtung (35) verbunden ist, zum Vergleich des elektrischen Signals aus dem Kraftwandler mit dem aus der Einstellvorrichtung, zur Erzeugung eines Fehlersignals als Anzeige der Differenz zwischen den zwei Signalen, und daß eine Reguliereinrichtung (36) mit der Vergleichseinrichtung (33) und dem Motor verbunden ist, zur Regulierung der Drehzahl der Wickelspindel

9098U/0631

in Abhängigkeit von dem Fehlersignal, wobei die Drehzahl der Wickelspindeln aller Wickelvorrichtungen gleichzeitig geregelt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenvergleichseinrichtung vorgesehen ist für den Vergleich der Phase der Drehpulsierführung (19) mit der des traversierenden Garnes (Y), wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird zur Anzeige der Differenz zwischen den zwei Phasen, wobei die Phasenvergleichseinrichtung mit den Motoren (1OA, 1OB) für den Antrieb der Drehpulsiereinrichtung (19) sowie für den Antrieb der Garntraversiereinrichtung (14) verbunden ist, und daß eine Reguliereinrichtung (36) vorgesehen ist für die Regulierung der Phase der Drehimpulsführung (19) derart, daß die Fadenführungsoberfläche der Drehpulsierführung (19) das laufende Garn (Y) berühren kann, wenn es sich in der Mitte des Bereiches befindet, über welchen das Garn changiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpulsierführung (19) derart rotiert, daß ihre Garnführungsoberfläche in derselben Richtung dreht wie die, in welcher das Garn läuft, wo sie das Garn berührt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpulsierführung (19) aus einer Platte besteht, die fest an der sich drehenden Welle (22) angebracht ist, und mindestens einen Führungsstift (23) aufweist, der auf der kreisförmigen Platte befestigt ist und zum Garnweg hin von der Platte heraussteht.

9098U/0631
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpulsierführung (19) eine Nocke (24) mit mindestens einer gekrümmten Garnführungsoberfläche aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftwandler (25) ein Kraftwandlerelement (29) aufweist mit einer elastischen Platte (26), einem Dehnungsmesser (28), der an dieser angebracht ist, und einer Führung (27), die an einem Ende der elastischen Platte (26) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Kraftwandlerelementen (29) in einer gemeinsamen Schaltung vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung (4) einen Drehaufbau mit mindestens zwei Wickelspindeln (8A, 8B) hat.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1OA, 10B) für den Antrieb der Wickelspindel ein Induktionsmotor ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor für den Antrieb der Wickelspindel ein Synchronmotor ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (Y) kontinuierlich in Abstromrichtung angetrieben ist, daß die Garnführungen (2, 3) in Abstand angeordnet sind und einen geraden Garnweg für den Durchlauf des Garnes vorsehen, eine Spannungsabfühleinrichtung (25) neben dem Garnweg angeordnet und derart ausgebildet ist, daß die Garnspannung und seine Vibration abgefühlt werden, eine Garn-

909844/0631

ablenkeinrichtung (19) neben dem Garnweg vorgesehen ist zum Ablenken des durchlaufenden Garnes aus seinem geraden Weg derart, daß das Garn mit der Spannungsabfühleinrichtung in Berührung gelangt, eine Einrichtung (29) für die Erzeugung eines Standardsignals entsprechend der gewünschten Spannung des durchlaufenden Garnes vorgesehen ist, eine Einrichtung (29) zur Erzeugung eines Spannungssignals mit der Spannungsabfühleinrichtung (29) verbunden ist, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Differenzsignals vorgesehen ist für den Erhalt der Differenz zwischen dem Standardsignal und dem Spannungssignal, und daß eine Einrichtung zur Steuerung des Garnantriebs in Abhängigkeit von dem Differenzspannungssignal vorgesehen ist, welches aus der Einrichtung für die Erzeugung des Differenzsignals erhalten ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand voneinander angeordneten Garnführungen (2, 3) einen geraden Garnweg für das durchlaufende Garn vorsehen, die Vibrationsabfühleinrichtung neben dem Garnweg vorgesehen ist zum Abfühlen der Vibration, die Spannungsabf ühleinrichtung im Abstand von der Vibrationsabfühleinrichtung angeordnet und derart ausgestaltet ist, daß die Garnspannung und die Vibration erfaßt werden, die Garnablenkeinrichtung neben der Garnbahn angeordnet ist zum Ablenken des laufenden Garns aus seinem geradlinigen Weg, um dieses mit der Spannungsabf ühleinrichtung im Berührung zu bringen, die Einrichtung zur Erzeugung des Vibrationssignals mit der Einrichtung zum Abfühlen der Vibration verbunden ist, die Einrichtung zur Erzeugung des Spannungssignals mit der Einrichtung zum Abfühlen der Span-

44/0631

nung verbunden ist, die Einrichtung zum Subtrahieren des Vibrationssignals von dem Spannungssignal für ein Spannungssignal sorgt, welches im wesentlichen von Vibrationen frei ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zur Steuerung des Garnantriebes in Abhängigkeit von dem Spannungssignal, welches auf der Einrichtung zur Subtraktion der Vibrations- und Spannungssignale erhalten ist.

9G98U/0631