DE3521152A1

DE3521152A1 - Verfahren und vorrichtung zum vermeiden von bildwicklungen beim wickeln einer kreuzspule

Info

Publication number: DE3521152A1
Application number: DE19853521152
Authority: DE
Inventors: Ferdinand-Josef 5140 Erkelenz Hermanns
Original assignee: W Schlafhorst & Co 4050 Moenchengladbach; W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1985-06-13
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1986-12-18
Anticipated expiration: 2005-06-14
Also published as: IT1204373B; JPH07112903B2; IT8620650A0; DE3521152C2; CH669946A5; US4696435A; JPS61291375A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermeiden von Bildwicklungen beim Wikkein einer Kreuzspule, die durch eine mit der Fadenführung dienenden Kehrgewinderillen versehene Antriebstrommel angetrieben wird, wobei ein mit der Kreuzspule verbundenes rotierendes Element mit wechselnder Bremskraft gebremst wird.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen haben den Zweck, die während des Wickeln von Zeit zu Zeit, vorzugsweise jedoch innerhalb bestimmter Durchmesserbereiche, auf dem Spulenumfang entstehenden Bildwicklungen, das sind eng aneinander- oder übereinanderliegende Windungen, zu verhindern.

Es ist bekannt, einen Friktionsantrieb für die Kreuzspule mit einer Antriebstrommel vorzusehen, die über eine periodisch einschwenkende Reibrolle mit einer Antriebswelle in zeitlich begrenzte Antriebsverbindung gebracht wird. Nach einer Antriebsunterbrechung tritt beim Wiedereinschwenken der Reibrolle ein Schlupf zwischen Kreuzspule und Antriebstrommel auf, wodurch eine entstehende Bildwicklung gestört und aufgelöst werden soll.

Hierbei gelingt jedoch keine perfekte Bildstörung.

Es ist auch bekannt, während des Wickeins ein mit der Kreuzspule verbundenes rotierendes Element mit wechselnder Bremskraft zu bremsen. Die Bremskraft kann so eingestellt und verändert werden, daß zwischen Kreuzspule und Antriebstrommel ein Schlupf ständig wechselnder Größe auftritt. Hierzu wird das rotierende Element mit einer Bremse in Kontakt gebracht, die eine Wirkverbindung zu einem steuerbaren, ständig wechselnde Bremskräfte vermittlenden Bremskrafteinsteller aufweist.

Da die Kreuzspule hierbei mit ständig schwankender Drehzahl rotiert, treten mit wachsender Spule, insbesondere bei Spulen großer Masse, Schwierigkeiten auf. Die Bremse läuft heiß, es geht Antriebsenergie verloren, die Anpassung der Bremskräfte an die wachsende Spulenfülle macht Schwierigkeiten, die Lebensdauer der Bremse ist eingeschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden und mit geringem Aufwand bei möglichst geringer Bremsenergie eine wirkungsvolle Bildstörung zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel fortlaufend verändert und gleichzeitig die Kreuzspule oder ein mit der Kreuzspule verbundenes rotierendes Element mit variabler Bremskraft so gebremst wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule innerhalb Toleranzgrenzen konstantbleibt. Dabei ist die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel größer als die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule.

Obwohl es ideal wäre, die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule konstantzuhalten, ist es im allgemeinen wirtschaftlich sinnvoller, an die Konstanz der Umfangsgeschwindigkeit keine allzu hohen Anforderungen zu stellen.

Vorteilhafte weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Zum Durchführen des neuen Verfahrens ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Antriebstrommel eine Antriebsvorrichtung und einen auf den Drehwinkel ansprechbaren Geber aufweist, daß die Kreuzspule mit einer Bremsvorrichtung und einem auf den Drehwinkel ansprechbaren Geber verbunden ist, daß beide Geber Wirkverbindungen zu einem Rechner oder Mikroprozessor aufweisen, der zwecks Drehzahlsteuerung eine Wirkverbindung zur Antriebsvorrichtung und zwecks Steuerung der Bremskraft eine weitere Wirkverbindung zur Bremsvorrichtung besitzt.

Vorteilhafte weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 6 bis 9 beschrieben.

Die Bremsvorrichtung ist vorteilhaft als eine mit einer Bremsstromsteuervorrichtung versehene elektrisch betriebene Bremse ausgebildet. Der Rechner oder Mikroprozessor steuert in diesem Fall den Bremsstrom.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Antriebsmotor ein durch einen Wechselrichter gespeister Drehstrom-Asynchronmotor, wobei der Wechselrichter durch den Rechner oder Mikroprozessor steuerbar ist. Die Steuerung des Wechselrichters geschieht dann auf konventionelle Art. Der Wechselrichter liefert an den Drehstrom-Asynchronmotor elektrische Energie variabler Stromstärke, variabler Spannung und/oder variabler Frequenz.

Rechner oder Mikroprozessoren, Asynchronmotoren und Wechselrichter sind preiswerte und betriebssichere ίο Bauelemente zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens.

Die Erfindung soll anhand des zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert und beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine von Fig. 1 abweichende Antriebsvorrichtung.

Die Spulstelle eines hier nicht in allen Einzelheiten dargestellten Spulautomaten ist mit 1 bezeichnet. Eine stationär gelagerte Antriebstrommel 2 weist eine Welle 3 auf, die eine Riemenscheibe 4 trägt. Die Welle 3 endet an einem Impulsgeber 5. Auf der Welle 7 eines Drehstrom-Asynchronmotors 8 ist eine Riemenscheibe 9 befestigt. Ein endloser Treibriemen 10 umschlingt die Riemenscheiben 4 und 9. Über drei Speiseleitungen 11,12, 13 ist der Drehstrom-Asynchronmotor 8 mit einem Wechselrichter 14 verbunden.

Ein schwenkbar gelagerter Spulenrahmen 15,16 trägt die Hülse 17 einer Kreuzspule 18. Die Kreuzspule 18 liegt auf der Antriebstrommel 2 auf und wird durch die Trommel 2 durch Friktion angetrieben. Der Kreuzspule 18 wird über eine Fadenöse 19 ein Faden 20 zugeführt.

Kehrgewinderillen 21 der Antriebstrommel 2 dienen der Fadenführung.

In dem Spulenrahmen 15,16 sind rotierende Elemente 22,23 gelagert, die zur Hülse 17 hin kegelig ausgebildet sind, um Hülsen unterschiedlichen Durchmessers aufnehmen zu können. An dem rotierenden Element 22 befindet sich eine Bremsvorrichtung in Form einer elektrisch betätigbaren Bremse 24. Am Ende des rotierenden Elements 23 befindet sich ein Impulsgeber 6.

Beide Impulsgeber 5 und 6 sprechen auf den Drehwinkel an. Der Impulsgeber 5 besitzt eine Wirkverbindung 25 zu einem Rechner 29. Der Impulsgeber 6 besitzt eine Wirkverbindung 26 zum gleichen Rechner 29.

Die Bremse 24 ist mit einer Bremsstromsteuervorrichtung 30 versehen, die über eine Wirkverbindung 27 mit dem Rechner 29 verbunden ist. Über eine weitere so Wirkverbindung 28 ist der Wechselrichter 14 durch den Rechner 29 steuerbar.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sollen die Impulsgeber 5 und 6 je Umdrehung der Welle 3 beziehungsweise des rotierenden Elements 23 vier Impulse ausgeben. Der Rechner enthält zwei Zeitmesser, die durch die eingegebenen Impulse getriggert werden.

Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Es wird vorausgesetzt, daß der Drehstrom-Asynchronmotor 8 läuft und demgemäß auch die Antriebstrommel 2 rotiert.

In einem ersten Arbeitszyklus wird zu einem Zeitpunkt, in dem die Steigungen der Winkelgeschwindigkeiten der Kreuzspule 18 und der Antriebstrommel 2 etwa gleich sind, was der Mikroprozessor 29 anhand der von den Impulsgebern 5 und 6 kommenden Impulse feststellt, die dann vorhandene Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule 18 in einem im Rechner 29 vorhandenen Speicher gespeichert. Daraufhin wird die Winkelge-

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schwindigkeit der Antriebstrommel 2 dadurch erhöht, wodurch dann auch die Umfangsgeschwindigkeit der daß der Rechner 29 über die Wirkverbindung 28 den Kreuzspule langwelligen Änderungen unterworfen ist. Wechselrichter 14 veranlaßt, über die Speiseleitungen Alternativ können zum Durchführen des Verfahrens

11, 12 und 13 elektrische Energie steigender Frequenz Tachogeneratoren und Gleichstrommotoren eingesetzt an den Drehstrom-Asynchronmotor 8 zu liefern. Gleich- 5 werden. Die Spannung eines Tachogenerators läßt zeitig aktiviert der Rechner 29 über die Wirkverbindung Rückschlüsse auf die Winkelgeschwindigkeit zu. Ein 27 und die Bremsstromsteuervorrichtung 30 die Spulen- Gleichstrommotor kann dem Antrieb der Antriebsbremsvorrichtung 24, um die Winkelgeschwindigkeit trommel dienen. Er stellt auch eine beliebig feinstufig der Kreuzspule 18 auf den vorher gespeicherten Wert steuerbare Antriebsvorrichtung dar. Die Antriebstromzu regeln. Dabei treten kleinere Regelabweichungen io mel kann alternativ auf der Welle eines Antriebsmotors auf, die aber innerhalb bestimmter Toleranzen bleiben. angeordnet sein.

Sobald die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel 2 einen variabel vorgebbaren Wert erreicht, der über einen Sollwerteinsteller 31 eingestellt werden kann, wird sie wieder vermindert, indem der Rechner 29 über die Wirkverbindung 28 den Wechselrichter 14 veranlaßt, an den Drehstrom-Asynchronmotor 8 keine elektrischer Energie mehr zu liefern.

Die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel 2 unterschreitet nun einen vorgegebenen Wert, der an einem weiteren Sollwerteinsteller 32 eingestellt werden kann. Bis dahin blieb die Bremsvorrichtung 24 tätig, um die Kreuzspule 18 mit möglichst gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit rotieren zu lassen.

Sobald aber die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel 2 den am Sollwerteinsteller 32 eingestellten Wert unterschreitet, veranlaßt der Rechner 29 das Ausschalten der Spulenbremsvorrichtung 24. Danach wird die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel 2 wieder dadurch erhöht, daß der Rechner 29 über die Wirkverbindung 28 den Wechselrichter 14 veranlaßt, erneut elektrische Energie steigender Frequenz an den Drehstrom-Asynchronmotor 8 zu liefern.

Da die Kreuzspule 18 jetzt ungebremst auf der Antriebstrommel 2 rotiert, wird ihre Winkelgeschwindigkeit am Übergang von sinkender Winkelgeschwindigkeit zu steigender Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel 2 eine kurze Zeitspanne lang konstant und von diesem Augenblick an kann der erste Arbeitszyklus wiederholt werden. Die Wiederholung des ersten Arbeitszyklus beginnt damit, daß erneut die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule in dem Speicher des Rechners 29 gespeichert wird. Inzwischen ist der Durchmesser der Kreuzspule 18 etwas angewachsen, so daß die Winkelgeschwindigkeit beim zweiten Arbeitszyklus etwas kleiner ist als die während des ersten Arbeitszyklus gemessene Winkelgeschwindigkeit. Alternativ wird die Winkelgeschwindigkeit gespeichert, sobald die Steigungen der Winkelgeschwindigkeiten beider rotierender Teile etwa gleich sind.

In ständiger Wiederholung der Arbeitszyklen wird nun die Kreuzspule fertiggewickelt.

Bei der Ausbildung nach Fig. 2 besteht die Antriebsvorrichtung der Antriebstrommel aus einem zwischen einer ständig laufenden Welle 33 und der Antriebstrommel 2 angeordneten steuerbaren Drehzahlwandler 8'.

Die Erfindung soll nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel eingeschränkt sein.

Es kann vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Bildstörung nur dann vorzunehmen, wenn die Kreuzspule gerade bestimmte Durchmesserbereiche durchläuft, in denen die Bildwicklungen auftreten. Es kann auch vorteilhaft sein, die Amplitude der Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel stetig oder unstetig zu verändern.

Es kann auch der Fall eintreten, daß pro Bildstörhub die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel zwar quasi konstant ist, sich jedoch langwellig ändert,

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Vermeiden von Bildwicklungen beim Wickeln einer Kreuzspule, die durch eine mit der Fadenführung dienenden Kehrgewinderillen versehene Antriebstrommel angetrieben wird, wobei ein mit der Kreuzspule verbundenes rotierendes Element mit wechselnder Bremskraft gebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel fortlaufend verändert und gleichzeitig die Kreuzspule oder ein mit der Kreuzspule verbundenes rotierendes Element mit variabler Bremskraft so gebremst wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule innerhalb Toleranzgrenzen konstant bleibt. is

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem Zeitpunkt, in dem die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule konstant ist, oder in dem die Umfangsgeschwindigkeiten der Kreuzspule und der Antriebstrommel übereinstimmen, die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel erhöht und spätestens dann, wenn dadurch auch die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule eine obere Toleranzgrenze überschreitet, mit dem Bremsen der Kreuzspule begonnen wird, sobald die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel einen variabel vorgebbaren Wert erreicht oder sobald eine variabel vorgebbare Differenz zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel und der Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule erreicht ist, die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel wieder vermindert wird, bis sie einen vorgegebenen Wert unterschreitet, danach die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebstrommel wieder erhöht und in ständiger Wiederholung dieses Arbeitszyklus die Kreuzspule fertiggewickelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeiten der Kreuzspule und der Antriebstrommel gemessen werden, um aus den Meßwerten auf die Umfangsgeschwindigkeiten zu schließen, wobei zu Beginn eines jeden Arbeitszyklus zu dem Zeitpunkt, in dem die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule konstant ist oder sobald die Steigungen des zeitlichen Winkelgeschwindigkeitsverlaufs beider rotierender Teile etwa gleich sind, sowohl die momentane Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule für die Kreuzspule als auch die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel für die Antriebstrommel die Maßeinheit für die in diesem Zeitpunkt als gleich groß angenommene Umfangsgeschwindigkeit beider rotierenden Teile bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem Zeitpunkt, in dem die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule konstant ist oder sobald die Steigungen des zeitlichen Winkelgeschwindigkeitsverlaufs beider rotierender Teile etwa gleich sind, zumindest die momentane Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule in einem Rechner oder Mikroprozessor gespeichert und dann die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel erhöht wird, während der Rechner oder Mikroprozessor eine Spulenbremsvorrichtung aktiviert und die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule auf den voher gespeicherten Wert regelt; sobald die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel einen variabel vorgebbaren Wert erreicht, wird sie wieder vermindert, bis sie einen vorgegebenen Wert unterschreitet, dann veranlaßt der Rechner oder Mikroprozessor das Ausschalten der Spulenbremsvorrichtung und danach wird die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommel wieder erhöht und sobald die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule wieder konstant ist oder sobald die Steigungen der Winkelgeschwindigkeiten beider rotierender Teile etwa gleich sind, wird zumindest die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule in dem Rechner oder Mikroprozessor erneut gespeichert und die Spulenbremsvorrichtung erneut aktiviert, um die Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule auf den jetzt neu gespeicherten Wert zu regeln und in ständiger Wiederholung dieses Arbeitszyklus die Kreuzspule fertiggewickelt wird.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebstrommel (2) eine Antriebsvorrichtung (8,8') und einen auf den Drehwinkel ansprechbaren Geber (5) aufweist,

daß die Kreuzspule (18) mit einer Spulenbremsvorrichtung (24) und einem auf den Drehwinkel ansprechbaren Geber (6) verbunden ist,
daß beide Geber (5, 6) Wirkverbindungen (25, 26) zu einem Rechner oder Mikroprozessor (29) aufweisen,

der zwecks Drehzahlsteuerung eine Wirkverbindung (28) zur Antriebsvorrichtung (8, 8') und zwecks Steuerung der Bremskraft eine weitere Wirkverbindung (27) zur Bremsvorrichtung (24) besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung aus einem elektrischen Antriebsmotor (8) besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Antriebsvorrichtung aus einem zwischen einer ständig laufenden Welle (33) und der Antriebstrommel (2) angeordneten steuerbaren Drehzahlwandler (8') besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (24) eine mit einer Bremsstromsteuervorrichtung (30) versehene elektromagnetische oder elektrisch betriebene Bremse ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5,6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8) ein durch einen Wechselrichter (14) gespeister Drehstrom-Asynchronmotor ist und daß der Wechselrichter (14) durch den Rechner oder Mikroprozessor (29) steuerbar ist.