DE2948356A1

DE2948356A1 - Vorrichtung zur steuerung der zufuhrgeschwindigkeit wenigstens einer wickelmaschine

Info

Publication number: DE2948356A1
Application number: DE19792948356
Authority: DE
Inventors: Andre Barathieu
Original assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Current assignee: Rhone Poulenc Textile SA
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1980-06-12
Also published as: BE880337A; US4307848A; IT1126463B; CH634279A5; NL7908325A; GB2037336B; LU81940A1; FR2442789B1; FR2442789A1; IT7927771A0; ES486363A1; GB2037336A; JPS55111367A

Description

Vorrichtlang zur Steuerung der Zufuhr geschwindigkeit wenigstens einer Wickelmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der Chemiefaserindustrie wird für gewöhnlich eine Wickelmaschine mit doppeltem Antrieb verwendet, die folgendes enthalt:

eine Greifspindel für einen oder mehrere Wickelträger, eine hin- und hergehende Verteilungsvorrichtung für Fäden längs der Spindel, mit umso weniger hin- und hergehenden Führungen als Wicklungen herzustellen sind, den hin- und hergehenden Führungen entsprechende Umlenkführungen in Bewegungsrichtung aufwärts von den ersteren in der Mittelebene der Bewegung jeder hin- und hergehenden Führung,

einen in Umfangsberührung mit den Wicklungen stehenden Steuerzylinder, der die Umfangsgeschwindigkeit der Wicklungen festlegen soll und dabei gegebenenfalls einen Teil des zu ihrem Antrieb erforderlichen Drehmoments liefert, eine Einrichtung für den axialen Antrieb der Spindel, bestehend aus einem Schlupfmotor, etwa einer Turbine mit gasförmigem Fluid, der das gesamte oder einen Teil des für den Antrieb erforderlichen Drehmoments liefert.

Wenn bei dieser Art von Wickelmaschine der Wicklungsträger (Hülse) oder die Wicklung in Berührung mit dem Stcuerzylinder stehen, wird die Drehzahl der Spindel und folglich der Turbine durch diejenige des Steuerzylinders bestimmt.

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Wenn aber z.B. in der Anfahrphase das Rohr noch nicht in Berührung mit dem Steuerzy]inder steht, treibt die Turbine allein die Spindel an. Damit der Spindel eine gegebene Drehzahl erteilt wird, kann die Turbine z.B. mit einer Überdrehzahl angetrieben werden, die das Einhängen des oder der Fäden begünstigt. Es ist dann erforderlich, die Drehzahl der Turbine zu steuern.

Bekanntlich wird die Drehzahl einer Turbine durch Veränderung des Speisefluidsdurchsatzes mittels einer Durchsatzverringerungsvorrichtung gesteuert. Letztere kann z.B. mechanisch durch ein auf die Wicklungsvergrößerung ansprechendes System (FR-PS 1 233 700) oder pneumatisch ausgehend von einem Fadenspannungsfühler (SU-PS 303 791) gesteuert werden.

Die obigen Vorrichtungen betreffen jedooh die Steuerung der Drehzahl einer einzigen Wickelmaschine. Für eine Gruppe von Wickelmaschinen sind aber ebenso viel Steuervorrichtungen vie Wickelmaschinen notwendig ,und eskönnenhierdurch keine völlig identischen Betriebsbedingungen für alle Wickelmaschinen der Gruppe vorliegen. Außerdem kann die Steuergenauigkeit, insbesondere im Fall einer mechanischen Vorrichtung, nicht sehr groß sein.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Steuerung der Drehzahl der Turbine wenigstens einer V/ickelniaschine und vorzugsweise die gleichzeitige Steuerung mehrerer Wickelmaschinen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung kann als elektronische oder pneumatische Logik ausgeführt werden, wobei letztere

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speziller an Wickelmaschinen mit geringer Wickeldrehzahl in der Größenordnung von einigen 100 m/min angepaßt werden kann. Die Vorrichtung wird vorzugsweise als elektronische Logik ausgeführt.

Vorteilhaft wird in bekannter Weise der Steuerzylinder von einem elektrischen Synchronmotor angetrieben oder besteht seinerseits aus einem Trommelsynchronmotor. Seine Drehzahl ist daher abhängig von der Frequenz des Speisestroms. Die Speisung mit einem Strom gegebener Frequenz erfolgt durch einen Frequenzwandler, z.B. einen statischen Wandler, oder einen rotierenden Wechselrichter oder Wandler: umlaufendes Aggregat. Der Umformer speist gleichzeitig z.B. eine Reihe von identischen Wickelmaschinen, wobei die Anordnung von Wickelmaschinen eines Webstuhls mit denselben Parametern (gleiche Geometrie, gleiche Zufuhrgeschwindigkeit) arbeiten muß. Die zwischen zwei Phasen am Umformeraustritt abgenommene Frequenz wird als Geber für zur Rechenanordnung geschickte Signale (Impulse) verwendet.

Die Rechenanordnung besteht aus einer Frequenzvervielfachungsund Frequenzteilervorrichtung, die in Anbetracht der eingestellten Koeffizienten eine sehr hohe Genauigkeit gestattet. Sie arbeitet mit beliebigen, vom Wandler abgegebenen Wellenformen, einschließlich der "zerhackten" Formen, bei eventueller Zwischenschaltung eines Filters am Einlaß. Die Vervielfachungs- und Teilervorrichtung sendet Impulse mit einer Soll-Frequenz aus, die für die gesamte Gruppe von mit denselben Parametern arbeitenden Wickelmaschinen gültig ist. Es ist eine einzige Vervielfachungs- und Teilervorrichtung für diese Gruppe von Wickelmaschinen vorgesehen. Sie bestimmt die Frequenz der Impulse, die die Spindel abgeben muß, damit die Umfangsgeschwindigkeit des von der Spindel getragenen Rohrs gleich der gewünschten Geschwindigkeit ist, und z\;ar in Anbetracht des ersten vom Durchmesser des Steuerzylinders und

vom Durchmesser des V/icklungsrohrs abhängigenKoeffizienten K und vom zweiten Koeffizienten K¹, der der Größe der gewünschten Über- oder Untergeschwindigkeit entspricht. Sie gibt daher Impulse mit dieser berechneten Soll-Frequenz mit einer Genauigkeit ab, die sehr groß sein und, falls erforderlich, in der Größenordnung von 10 Hz liegen kann. Die Impulse mit der Soll-Frequenz v/erden auf einen Frequenzkomparator gegeben, der im Fall einer elektronischen Logik vorteilhaft ein Frequenz- und Phasenkomparator ist. Es ist ein Komparator je Wickelmaschinenspule vorgesehen. Der Komparator empfängt außerdem die von einem Spindeldrehzahlgeber ausgesandten Signale, die mit der der Drehung der Spindel und der hiermit verbundenen Turbine entsprechenden Frequenz ausgesandt v/erden. Der Vergleich bewirkt einen Frequenzvergleich und eventuell Phasenvergleich zwischen den vom Spindeldrehzahlgeber ausgesandten Signalen und den Soll-Signalen, und sendet ausgehend hiervon ein Steuersignal für ein System zur Regelung der Fluidspeisung der Turbine. Das Regelsystem kann kontinuierlich und progressiv sein oder gemäß der Feinheit der gewünschten Regelung als "alles oder nichts" oder "alles oder wenig" arbeiten.

Der Übergeschwindigkeits- oder Untergeschwindigkeitskoeffizient, der durch die Vorrichtung nach der Erfindung anwendbar ist, kann sich in weiten Grenzen ändern, und zwar von einigen Bruchteilen von Prozenten der Anfangsgeschwindigkeit bis zu deren Vielfachen. Für den Fall, daß die Vorrichtung zur Steuerung einer Übergeschwindigkeit beim Anfahren der Wicklung zur Verhinderung von Brüchen verwendet wird, kann sie von Beginn des Anfahrens der Wickelmaschine an in Betrieb gesetzt und im wesentlichen im Augenblick der Berührung des Wickelträgers mit dem Steuerzylinder angehalten werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

— ο —

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wickel-

maschine mit doppeltem Antrieb;

Fig. 2 eine Endansicht;

Fig. 3 und 4 das Anfahren der Wicklungen;

Fig. 5 eine bekannte Ausführungsform zur Erteilung

einer Überdrehzahl beim Anfahren einer Wicklung;

Fig. 6 ein Prinzpschema der Vorrichtung nach der

Erfindung für eine Ausführungsform;

Fig. 7 eine graphische Darstellung, die die Vertei

le der Vorrichtung nach der Erfindung aufzeigt.

Das Beispiel betrifft die Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung beim gleichzeitigen Anfahren mehrerer nebeneinander auf einer Wickelmaschinenspindel angeordneter Wicklungen mit dem Ziel, der Spindel eine Überdrehzahl zu erteilen.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Wickelmaschine mit doppeltem Antrieb enthält:

eine Spindel 7, die hier vier Rohre 1-4 zum Tragen von Wicklungen trägt und axial von einer Turbine 12 für gasförmiges Fluid angetrieben wird,

- einen Steuerzylinder 6 (nur in Fig. 2 dargestellt), der zunächst in Umfangsberührung mit den Rohren 1-4 und dann mit den Wicklungen, etwa 10, steht und dessen Aufgabe in der Festlegung der Umfangsgeschwindigkeit der Wicklungen liegt,

0 2 C C / ^ / ^r

2 ^CJ '- 3 3 5 6 - 9 -

- eine hin- und hergehende Verteilungsvorrichtung 8 für aufzuwickelnde Fäden 81-84,

festliegende Umlenkführungen 51-54, die in der Mittelebene des Hubs ,jeder hin- und hergehenden Führung angeordnet sind.

Bei dieser Art von Wickelmaschine werden die vier Wicklungen gleichzeitig angefahren. Bewegen sich die Fäden in den Umlenkführungen, so erfolgt das Anfahren beim Start durch gleichzeitiges Einhängen der Fäden am Ende der Spindel oder an der Endhülse 4 mittels einer Handhabungspistole 9, die die Fäden antreibt und sie zum Abfall hin entfernt. Nach den Einhängen gleiten die außer Eingriff mit den hin- und hergehenden Führungen gehaltenen Fäden unter dem Einfluß von Rückstellkräften seitlich und positionieren sich in ihrer jeweiligen Wickelzone an der Stelle ihrer Umlenkführung.

In Einhänge s te living folgen die Fäden, ausgehend von den Unlenkführungen bestimmten, an ein und demselben Punkt in Höhe der Handhabungspistole 9 zusammenlaufenden Bahnen. Die Bahnen sind gegenüber der zur Spindel senkrechten Bahn mehr oder weniger abgelenkt. Wenn der Ablenkungswinkel ^C größer als etwa 15° ist, wird in der Praxis für die am stärksten abgelenkten Fäden nach dem Einhängen eine starke Entspannung be-

Fadenbruch mit
obachtet, die einen_Rucksrau zn den Lieferrollen hervorruft, die sich in Bewegungsrichtung aufwärts befinden und den Tsisr. mit einer konstanten Geschwindigkeit liefern. Diese schädliche Erscheinung ist unmittelbar mit der Ablenkung der Fäden verbunden und in Fig. 3 und 4 dargestellt:

In Höhe der Übergangsphase des Starts unmittelbar nach dem Einhängen verschiebt sich das Ende M des an der Spindel 7 ankommenden Fadens vom Einhängepunkt bis zur Hitte (0,01, 02) der Wickelzone und beschreibt eine Schraubenlinie mix veränderlicher Steigung, die unter Abnahme fortschreitet. Die auf diese Weise aufgewickelte Fadenlänge ist größer als die-

jenige, die aufgewickelt worden wäre, wenn die Bahn fest und senkrecht zur Spindel geblieben wäre. Es liegt ein Zuwachs an aufgewickeltem Faden vor. Dieser Zuwachs ist unmittelbar proportional dem anfänglichen Ablenkungswinkel $£ .

- Im Gegensatz hierzu gibt gleichzeitig der Übergang von der abgelenkten Bahn (PM, P2M, P1M) zur zur Spindel senkrechten Bahn (PO, P101, P202) einen Fadenüberschuß frei (Übergang von der Hypothenuse zu einer Kathete des rechtwinkligen Dreiecks). Dieser Fadenüberschuß ist proportional dem Ablenkungswinkel· ¹C. Die Rechnung zeig+., daß dieser gelieferte Fadenüberschuß, der sich durch einen Verlust an aufgewickeltem Faden ausdrückt, größer als der vorhergehende Zuwachs ist.

Für geringe Ablenkwinkel von in der Praxis weniger als 15°, etwa CX. 2, bleibt der Unterschied zwischen dem Verlust und dem Zuwachs gering und hat keine Folgen. Dies gilt umso mehr, als beim Bestreben, dem Faden ein Aufwickeln auf der Spindel anstatt auf dem Steuerzylinder zu ermöglichen, der Spindel beim Start stets eine Übergeschwindigkeit von etwa Λ% gegenüber der Liefergeschwindigkeit des Fadens erteilt wird, die im Prinzip gleich der Geschwindigkeit des Steuerzylinders ist. Wenn dagegen der Y/inkel (X groß ist (z.B. (X1 in Fig. 4), wird der Unterschied zwischen dein Verlust und dem Zuwachs groß und bewirkt selbst bei der Übergeschv/indigkeit von etwa V/: der Verlust an aufgewickeltem Faden einen Spannungsabfall, der einen Fadenbruch mit Rückstau nach sich zieht.

Diese Erscheinung tritt an allen Fäden auf. Selbst bei den Fäden, deren Elastizitätsmodul ziemlich gering ist, ermöglichen die durch die Handhabungspistole 9 erteilten geringen Vorspannungen keine ausreichende Dehnung, damit die Spannung nicht unter den kritischen Rückstauwert abfallt, der vom Titer des Fadens und von der Liefergeschwindigkeit abhängt.

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Folglich muß den Fäden beim Anfahren eine Übergeschwindigkeit erteilt werden. Bekanntlich wird der Spindel mittels eines Startrings 11 eine Überdrehzahl in der Größenordnung 1% erteilt, vergl. Fig. 5. Es ist dies ein Steuerzylinderteil, dessen Durchmesser .geringfügig größer als der Körper des Steuerzylinders 6 ist. Der Startring bleibt während der gesamten Zeit, die der Faden zum Füllen der Strecke 6. braucht, in Berührung mit dem Rohr 1. Man vermeidet Schwierigkeiten, wenn man den Durchmesser des Startrings derart erhöht, daß eine Überdrehzahl von etwa 10 bis 15% vorliegt, die den Start ohne Fadenbruch und Rückstau sicher garantiert. Tatsächlich ergibt die Überdrehzahl die gewünschte Überspannung gut, nimmt aber entsprechend der sich bildenden Wicklung zu (bis zur Berührung des Steuerzylinders mit der Wicklung) und zieht die Überspannung nach sich. Dieser zunehmenden Überspannung muß diejenige hinzugefügt werden, die durch die Verschiebung der hin- und hergehenden Führung erzeugt wird. Die ersten Fadenlagen werden dann mit einer sehr hohen Spannung gewickelt und bewirken einen Umschnürungseffekt auf der Wicklungshülse. Da diese im allgemeinen aus weichem Material und Kunststoff besteht, unterliegt sie Verformungen und einen Zusammendrücken und kann bei beendeter Wicklung nicht mehr von der Spindel abgezogen werden. Für die synthetischen Fäden mix teilweiser Molekülorientierung (halbverstreckte Fäden)erzeugt überdies die Anwendung von hohen Spannungen eine Abänderung der Struktur dieser Fäden, die sich durch Fehler bei den abschließenden Behandlungen, wie dem Färben, ausdrückt. Die Verwendung eines Startrings ist daher unmöglich.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine Lösung des Problems.

Eine als elektronische Logik ausgebildete beispielsweise Ausführungsform ist in Fig. 6 schematisch dargestellt.

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Fig. 6 zeigt zwei Wickelmaschinen A und B einer Anordnung von identischen Wickelmaschinen, die mit denselben Parametern arbeiten. An jeder Wickelmaschine sind dargestellt: der Steuerzylinder 6, die Spindel 7, die Turbeine 12 für den Antrieb der Spindel und vier in Einhänge stellung schematisch dargestellte Fäden F1-F4. Die Steuerzylinder (Synchronmotor) werden von einem statischen Frequenzwanlder 13 gespeist. Die vom Frequenzwandler 13 stammenden Frequenzsignale werden nach einer Filterung bei 18 zu einer Frequenzvervielfachungs- und Frequenzteilervorrichtung 14 geliefert, an der der von der Geometrie der wickelmaschinen abhängige Koeffizient K und der von der gewünschten Übergeschwindigkeit abhängige Koeffizient K¹ eingegeben werden. Die Vorrichtung 14 sendet ein Soll-Signal für die Spindel 7, das der für die se gewünschten Übergeschwindigkeit entspricht. Das Soll-Signal, das für alle Spindeln. 7 dasselbe ist, wird in einen Phasen- und Frequenzkomparator 15 eingegeben, der ebenfalls ein von einem Spindeldrehzahlgeber 16 stammendes Signal empfängt, dessen Frequenz der Drehzahl der Spindel entspricht. Es ist ein Komparator 15 je Spindel vorhanden. Der Komparator sendet ein Signal, das ein System 17 zur Regelung der Fluidspeisung der Turbine 12 steuert.

Gemäß einer beispielsweisen Ausführungsform enthält die Speisung der Turbine einen Hochdruckspeisekreis (z.B. 9 bar) und einen Niederdruckspeisekreis (z.B. 4 bar), von denen .jeder durch ein Magnetventil gesteuert ist. Die bei "aufzu" arbeitenden Magnetventile werden vom Komparator 15 gesteuert.

Beim normalen Betrieb, d.h. die Hülse oder Wicklung in Berührung mit dem Steuerzylinder stehen, wird die Turbine vom Niederdruckkreis gespeist. Ohne Berührung mit dem Steuerzylinder vermittelt diese Speisung allein der Turbine eine derartige Drehzahl, daß die Umfangsgeschwindigkeit

0 3 0 0 2 4 / 0 '.Vi A

2 y α η 3 β 6

der von der Spindel getragenen Hülse geringfügig größer als ''.ie Nennwickelgeschwindigkeit ist. Nach dem Berühren hat der Steuerzylinder für die Spindel die Aufgabe einer Bremse. Die Niederdruckspeisung ist vorteilhaft mit einem Fluidsparsystem nach der eigenen FR-Patentanmeldung 76/01 767 ausgerüstet. Dieses vermindert den Speisedruck allmählich bis auf den vor dem Ende des Wickelzyklus erreichten Wert Null.

Zu Beginn des Wickelvorganges, wenn sich Steuerzylinder und Hülse nicht berühren , setzt sich die Steuervorrichtung in Betrieb»und der Komparator 15 steuert das Öffnen des Magnetventils des Hochdruckkreises. Die Drehzahl nimmt sehr schnell zu. Beim Durchlaufen der gewünschten Drehzahl (die berechnete Frequenz und die an der Spindel abgenommene Frequenz sind gleich groß) löst die Steuervorrichtung das Schließen des Magnetventils für den Hochdruckkreis aus.Aufgrund der Trägheit
/steigt jedoch die Drehzahl geringfügig weiter an, erreicht schnell ein Maximum und fällt dann wieder ab. Wenn sie den gewünschten Wert unterschreitet, reagiert die Steuervorrichtung und löst das Öffnen des Magnetventils des Niederdruckkreises aus. Die Drehzahl nimmt zu, wobei bei Durchlaufen der Soll-Drehzahl die Steuervorrichtung das Schließen des Magnetventils auslöst. Dieses öffnet sich und schließt sich ständig. Die Drehzahl schwankt in einem Bereich unter I/o gegenüber dem Soll-Wert. Diese Genauigkeit reicht für die vorliegende Anwendung reichlich aus. Für andere Anwendungen kann eine weitaus höhere Genauigkeit erzielt werden, wenn ein Regelsystem für die Speisung der Turbine verwendet wird, das mehr als zwei Magnetventile oder ein kontinuierlich arbeitendes Regelsystem aufweist.

Das Stillsetzen der Steuervorrichtung wird durch die Handsteuerung oder automatische Steuerung gesteuert, die das Anlegen der Hülse an den Steuerzylinder auslöst. Die Berührung findet unmittelbar nach dem Ergreifen der

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Fäden durch die hin- und hergehenden Führungen statt.

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung der allgemeinen Form des Ablaufs der Aufwickelgeschwindigkeit (folglich der ihr proportionalen Fadenspannung) über der jeweiligen Zeit bei einem Startverfahren, das den herkömmlichen Startring verwendet, und bei einem Verfahren, das die Vorrichtung nach der Erfindung anwendet. Es handelt sich um ein Wickeln mit hoher Geschwindigkeit in der Größenordnung von 5000 m/min bei Steuerzylinderdrehzahlen in der Größenordnung von 10 000 bis 12 000 U/min und Spindeldrehzahlen in der Größenordnung von 17 000 bis 23 000 U/min.

In beiden Fällen handelt es sich um ein V/i ekel verfahren mxt Bildung einer Fadenreserve, wonach der Faden nach dem Einhängen zunächst von seiner normalen hin- und hergehenden Führung ergriffen wird , dann zur Bildung der Fadenreserve diese Führung verläßt und dann nach Bildung der Fadenreserve von dieser Führung erneut ergriffen wird.

Die Geschwindigkeitskurve Y1 genäß den Verfahren mit den Startring ist voll ausgezogen dargestellt, während die Geschwindigkeitskurve Y2 gemäß dem Verfahren mit der Vorrichtung gestrichelt dargestellt ist. A stellt den Einhängepurkt dar, B das Ergreifen des Fadens durch die senkrechte hin- und hergehende Führung, C den Punkt, an dem der Faden die hin- und hergehende Führung verläßt zur Bildung der Fadenreserve während des Intervalls CD. D ist der Punkt, an dem der Faden von der senkrechten hin- und hergehenden Führung bei beendeter Reservebildung ergriffen wird. Die Punkte A,B,C,D sind beiden Verfahren gemeinsam.

Gemäß dem Verfahren mit dem Startring wird die Überdrehzahl der Spindel 7 durch einen Startring 11 erhalten (Fig. 5), wobei vor der Erzielung der Berührung V/i cklung-S teuer zylinder

0 3 0 0 2 A / 0 = = «

die Strecke e ausgefüllt werden muß. Die Berührung findet im Punkt E nach einer Wickeldauer in der Größenordnung von etwa 1 Minute statt. VO ist die Geschwindigkeit des Fadens in Augenblick des Einhängens. V1 ist die normale Umfangsgeschwindigkeit des Steuerzylinders. V2 ist die Geschwindigkeit der Spindel beim Einhängen. V5ist die mittlere Zuführgeschwindigkeit des Fadens bei senkrechtem Wickeln in Anbetracht seiner Bewegung in der sich in Bewegung befindlichen hin- und hergehenden Führung. V4 ist die Zufuhrgeschwindigkeit des Fadens, wenn die Spindel durch den Startring angetrieben wird, und wenn der Faden sich in der in Bewegung befindlichen hin- und hergehenden Führung bewegt. V5 ist die Wickelgeschwindigkeit in dem Augenblick, in dem die Wicklung in Berührung mit dem Steuerzylinder kommt, d.h. wenn das Intervall e ausgefüllt ist.

Die Untersuchung der Kurve Y1 zeigt, daß die Geschwindigkeit V5 weitaus größer als die Geschwindigkeit V2 ist. Wenn V2 •ein Wert in der Größenordnung von 10 bis 15% über der Nenngeschwindigkeit V1 derart gegeben wird, daß ausreichende Spannungen für die vier Fäden bein Einhängen vorliegen, so ninnt V5 einen sehr hohen Wert an. Die zwischen D und E mit großer Spannung gewickelten Fadenlagen bewirken einen großen Uaschnürungseffekt, der das Zusammendrücken des Rohrtragers nach sich zieht und dessen Abziehen von der Spindel behindert.

Gemäß der Erfindung (Kurve Y2) wird dem Faden zwischen A und B eine hohe Geschwindigkeit V6 erteilt, die dem Faden eine ebenfalls hohe Spannung gibt. Für die am stärksten abgelenkten Fäden (F1 und F2) ist kein Spannungsabfall mehr vorhanden, und das Einhängen erfolgt auf normale V/eise. Diese Übergeschwindigkeit wird durch starkes Erhöhen des Fluidspeisedrucks der Turbine erzielt und dann durch Steuerung der Speisung durch den Niederdruckkreis. Ist die Hülse in Berührung mit dem Steuerzylinder geführt (Punkt B¹), so fällt

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dann die Wickelgeschwindigkeit ab, und es erfolgt die Bildung der Fadenreservie. Danach nimmt die Geschwindigkeit den Wert V3 an, wenn der Faden von der hin- und hergehenden Führung beaufschlagt wird. Die Zunahme der Spannung zwischen D und E und der hohe Spannungswert im Punkt E sind beseitigt. Die Hülsen werden nicht mehr eingeschnürt und können leicht von der Spindel abgezogen werden.

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung hat zahlreiche Vorteile:

- Sie ist universell. Sie paßt sich an eine beliebige Wickelmaschinengeometrie an durch einfaches Eingeben der Parameter der Wickelmaschine (Koeffizient K) an der Frequenzvervielfachungs- und Frequenzteilervorrichtung 14.

- Sie arbeitet mit beliebigen, vom Frequenzwandler abgegebenen Wellenforinen unter eventueller Einfügung eines Filters am Einlaß der Frequenzvervielfachungs- und Frequenzteilervorrichtung.

- Sie ermöglicht die Eingabe eines beliebigen Über- oder Untergeschwindigkeitsgrads (Koeffizient K¹)·

- Ist der Grad K¹ einmal eingegeben, so folgt die Vorrichtung automatisch den Geschwindigkeitsänderungen des Steuerzylinders. Die Änderung der nominellen Zufuhrgeschwindigkeit des Fadens benötigt ein erneutes Eingeben von neuen Geschv/indigkeits-Sollwerten.

- Sie ermöglicht die Steuerung einer unbegrenzten Anzahl von mit denselben Parametern arbeitenden Spindeln und Wickel- *c2v. Spulmaschinen.

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Wie bereits angegeben, kann die Vorrichtung bei der beschriebenen Anwendung Varianten umfassen, insbesondere bezüglich des Regelsystems für die Fluidspeisung der Turbine, wobei das System mit kontinuierlicher Regelung arbeiten kann.

Die Vorrichtung kann anstatt mit elektronischer Steuerung auch mit pneumatischer Steuerung betrieben werden.

Unter Voraussetzung gewisser Anpassungen kann die Vorrichtung bei anderen Anwendungen verwendet werden, z.B. um eine Übergeschwindigkeit einer Wicklung zu erteilen, die man am Wicklungsende unmittelbar vor dem Abnehmen aus der Berührung mit dem Steuerzylinder entfernen möchte.

Die Erfindung findet in allgemeiner Form Anwendung beim Wickeln vcn Fäden jeglicher Beschaffenheit, aller Arten und aller Titer.

Die Erfindung findet insbesondere Anwendung beim Wickeln von synthetischen Fasern bei hohen Geschwindigkeiten von 5000 bis 7000 n/min und mehr und bei Wickelmaschinen mit Spindeln großer Länge,auf denen mehrere nebeneinanderliegende Wicklungen gebildet werden.

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-At-

Leerseite

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Aesmarn - Dr. F!. Koeni^oberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE ? ^Cl Δ p ? 5 β

8OOO München 2 Bi.^uhausstraQe 4 Telefon Sammel-Nr 22 53 41 Telegramme Zumpat Telex 5 29979

DT.401

RHONE-POULENC-TEXTILE, 75008 Paris, Frankreich

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhrgeschwindigkeit bei wenigstens einer Wickelmaschine mit doppeltem Antrieb für das Wickeln von Textilfaden, wobei die Wickelmaschine enthält: wenigstens eine Spindel zur Aufnahme wenigstens eines Wicklungsträgers, einen Steuerzylinder für den Umfangsantrieb der Wicklung und eine mit der Spindel verbundene Turbine für gasförmiges Fluid für den axialen Antrieb, wobei die Steuervorrichtung ausgehend von der als Bezug genommenen Drehzahl des Steuerzylinders auf die Turbine einwirkt und eine Durchsatzänderung im Versorgungskreis der Turbine steuert. :-:οηη eine V.'iol:lungshülse oioi die Wicklung außer Berührung mit dem Steuerzylinder steht, gekennzeichnet durch einen Impulsgeber mit einer der Winkelgeschwindigkeit

ORIGINAL INSPECTED

des Steuerzylinders entsprechenden Frequenz, durch eine Rechenanordnung, die die Impulse des Impulsjfebers empfängt und ihrerseits nach Eingabe von zwei Koeffizienten: einem von der Geometrie der Wickelmaschine (Durchmesser des Steuerzylinders, Durchmesser des Wicklungsträgers) abhängigen ersten Koeffizienten und einem zweiten Koeffizienten, der das Verhältnis zwischen der gewünschten Zufuhrgeschwindigkeit und der Umfangsgeschwindigkeit des Steuerzylinders darstellt, Impulse nit einer der gewünschten Zufuhrgeschwindigkeit entsprechenden Soll-Frequenz für die Spindel aussendet, durch einen Impulsgeber mit einer der Winkelgeschwindigkeit der Spindel entsprechenden Frequenz und durch einen Frequenzkjiaparator, der die Impulse der Rechenanordnung und des mit der Spindel verbundenen Impulsgebers empfängt„ einen Vergleich anstellt und, ausgehend hiervon, ein System zur Regelung der Fluidspeisung der Turbine steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Steuerung der Zufuhrgeschwindigkeit einer Reihe von Wickelmaschinen mit identischen geometrischen Abmessungen und mit bei denselben Parametern ablaufendem Betrieb, gekennzeichnet durch eine einzige Rechenanordnung, die ein einziges Soll-Signal für alle Wickelmaschinen aussendet, durch einen Geber mit der. Spindelfrequenz und durch oinen Frequenzkomparator für jede Spindel jeder Wickelmaschine.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der die Steuerzylinder jeweils von einem Synchronmotor angetrieben werden und die Anordnung der Synchronmotoren durch ein und denselben Frequenzwandler gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz an den bzv;. zwischen Phasen der Spannung am Wandlerausgang den Impulsgeber bildet, der Impulse mit der der Winkelgeschwindigkeit des Steuerzylinders entsprechenden Frequenz abgibt.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler ein statischer Wandler ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler ein rotierender Wandler ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem für die Fluidspeisung der Turbine ein kontinuierlichas progressives System ist.
7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem für die Fluidspeisung der Turbine ein System mit "auf-zu" oder "auf-gedrosselt" ist.
8. Steuervorrichtung nacn einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenanordnung durch eine Frequenzvervielfacher- und Frequenzteilervorrichtung gebildet ist, die nach einem eventuellen Einbau eines Filters an ihrem Eingang beliebige, vom Frequenzwandler stammende Wellenformen aufnehmen kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch eine pneumatische Einrichtung gebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch eine elektronische Einrichtung gebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzkompara or ein Frequenz- und Phasenkomparator ist.

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