DE3734356A1 - Schaltbarer und einstellbarer fadenspanner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Spannung eines aufzuwickelnden Fadens an einer Spulstelle einer Spul-, Zwirn- oder Zettelmaschine mit mehreren Spulstellen, wobei jeder Spulstelle ein schaltbarer und einstellbarer Fadenspanner mit zwei Bremstellern zugeordnet ist, von denen mindestens je ein Bremsteller angetrieben und je ein Bremsteller mechanisch mit Federkraft gegen den anderen Bremsteller gedrückt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-PS 8 80 270 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Fadenspannung an Spuleinrichtungen bekannt. Die Fadenspannung wird nach Maßgabe des Wickeldurchmessers, des Spulendurchmessers, gesteuert. Die Bremswirkung wird mit Hilfe der Änderung der Magnetkräfte eines Permanentmagneten auf die Fadenbremse gesteuert.

Eine solche Vorrichtung bietet zwar die Möglichkeit, die Fadenspannung in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser zu ändern, auf die geänderten Verhältnisse beim Aufwickeln der ersten Fadenlagen nach einem Fadenbruch beim Hochlaufen der Spule auf ihre von der Spulgeschwindigkeit abhängige Nenndrehzahl reagiert sie aber nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, mit dem es möglich ist, die durch den vorgegebenen Druck eines mechanischen Fadenspanners an einer Spulstelle vorliegende Fadenspannung durch eine zusätzliche Erhöhung der Druckkraft schnell und selbsttätig auf die jeweiligen gerade herrschenden Spulbedingungen abzustimmen. Des weiteren soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet die Möglichkeit, die Fadenspannung an jeder einzelnen Spulstelle individuell auf die jeweils dort herrschenden Verhältnisse abzustimmen, beispielsweise dann, wenn nach einem Fadenbruch die ersten Garnwickel aufgelegt werden. Nach einem Fadenbruch, während die Spule auf ihre Nenndrehzahl hochläuft, ist bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung die Druckkraft auf die Bremsteller konstant und gleich der Druckkraft, die auch dann herrscht, wenn die Spule ihre Nenndrehzahl, die Spultrommel ihre Solldrehzahl erreicht hat. Eine gleichmäßige Dichte des Garnkörpers wird aber in vorteilhafter Weise nur dann erreicht, wenn über die Druckkraft auf die Bremsteller die Fadenspannung den jeweiligen Verhältnissen angepaßt wird, das heißt, daß während des Auflegens der ersten Garnlagen nach einem Fadenbruch die Fadenspannung erhöht wird, um lose Garnwickel zu vermeiden.

Die Erhöhung der Fadenspannung beim Auflegen der ersten Fadenlagen nach einem Fadenbruch bewirkt, daß beim späteren Anwachsen des Garnkörpers die unteren Garnlagen die zunehmende Belastung aushalten und nicht zur Seite weggedrückt werden. Ein solches Weggedrückwerden der nicht stramm genug gewickelten Garnlagen führt zu der befürchteten "Blumenkohlbildung", die ein sauberes Abspulen des Garnkörpers verhindert.

Um dem Garnkörper einen gleichmäßigen und festen Aufbau zu geben, wird deshalb die zusätzliche, variable Druckkraft selbsttätig in Abhängigkeit vom jeweiligen Spulendurchmesser und/oder dem Spulengewicht der Spule an der Spulstelle geändert. Dazu wird der Anpreßdurck der Bremsteller bei beispielsweise noch leerer Spule von einem höheren, einstellbaren Anfangswert mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf einen niedrigeren, einstellbaren Wert vermindert.

Da einerseits beim Beginn der Spulenreise, beim Aufwickeln der ersten Garnlage, die Fadenspannung erhöht werden sollte, andererseits mit zunehmendem Spulendurchmesser oder bei Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers die Fadenspannung abnehmen sollte, ist es vorteilhaft, einer konstanten, einmal vorgegebenen Fadenspannung, die auf die jeweilige Garnnummer beziehungsweise Faserart abgestimmt ist, eine höhere Fadenspannung zu überlagern und diese dann mit wachsendem Spulendurchmesser beziehungsweise Spulengewicht auf die ursprünglich eingestellte Fadenspannung zurückzuführen.

Zum Aufbau eines gleichmäßigen Garnkörpers ist deshalb bei noch leerer Spule die variable Druckkraft größer als der jeweils vorgegebene Druck an den Bremstellern. Mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht kann sie selbsttätig auf einen niedrigeren, einstellbaren Wert vermindert oder kontinuierlich bis auf den vorgegebenen Druck zurückgeführt werden. Dadurch kann eine optimale Fadenspannung eingestellt werden.

Sollte während der Spulenreise plötzlich ein Fadenbruch auftreten, wird, unabhängig von der augenblicklich in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf die Bremsteller aufgebrachten Druckkraft diese variable Druckkraft zusätzlich erhöht. Dadurch wird verhindert, daß das Fadenende zwischen den Bremstellern herausrutschen kann und verlorengeht. Für eine Fadensuch- und Zuführvorrichtung ist es einfacher, einen zwischen den Bremstellern gehaltenen Faden zu finden und dem notwendigen Verbindungsvorgang, beispielsweise Spleißen oder Knoten, zuzuführen.

Außerdem ist es erfindungsgemäß möglich, die in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf die Bremsteller aufgebrachte variable Druckkraft nach einem behobenen Fadenbruch während des Hochlaufens der Spule auf ihre Nenndrehzahl zusätzlich zu erhöhen. Die zusätzliche aufgebrachte Druckkraft verhindert, daß beim Hochlaufen der Spule auf diese im Verhältnis zu den darunterliegenden Garnlagen lose Garnlagen aufgebracht werden, die nachher das Abspulen erheblich behindern können. Die zusätzlich aufgebrachte Druckkraft sinkt während des Hochlaufens kontinuierlich ab, bis daß die Spultrommel ihre Solldrehzahl erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird auf den Faden die einmal eingestellte, konstante Druckkraft sowie die zusätzlich zu dieser Druckkraft aufgebrachte Druckkraft in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht herrschen.

Anhand schematischer Darstellungen von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird deren Aufbau und Wirkungsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Kopplung eines mechanischen Fadenspanners mit einer zusätzlichen, pneumatischen Druckkraftquelle, die vom Spulenrahmen betätigt wird.

Fig. 2 zeigt die Kopplung von Spulenrahmen und zusätzlicher Druckkraftquelle mittels einer Kurvenscheibe.

Fig. 3 zeigt die zusätzliche Druckkraftquelle als Solenoid.

In den Fig. 1 bis 3 sind nur die für die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlichen Teile schematisch dargestellt.

In Fig. 1 läuft der zu spannende Faden 1 entsprechend der Pfeilrichtung durch das Bremstellerpaar 2 mit dem Bremstellern 2′ und 2′′. Der Bremsteller 2′ sitzt auf der Welle 3, die in dem Maschinengehäuse 4 gelagert ist. Die Welle 3 trägt ein Zahnrad 5, über das der Bremsteller 2′ angetrieben wird. Der Bremsteller 2′′ sitzt auf der Welle 6, die ebenfalls ein Zahnrad 7 zum Antreiben des Bremstellers 2′′ trägt. Die Zahnräder 5 und 7 kämmen mit den Antriebszahnrädern 9 beziehungsweise 10, die gemeinsam auf einer Antriebswelle 8 sitzen, die von dem Antriebsmotor 11 mit gleicher Drehzahl angetrieben werden, so daß sich beide Bremsteller mit gleicher Drehzahl drehen. Die Welle 6 des Bremstellers 2′′ ist in dem Maschinengehäuse 4 verschieblich gelagert.

Der Bremsteller 2′′ wird gegen den Bremsteller 2′ mittels der mechanischen Druckkraftquelle 12 gedrückt, um die entsprechende Fadenspannung zu erzeugen. In der mechanischen Druckkraftquelle 12 wird die Druckkraft über eine Feder 13 auf einen Hebel 14 aufgebracht, der mit einem Hebel 15 über eine Stellschraube 16 verbunden ist. Hebel 14 und Hebel 15 sind V-förmig angeordnet, wobei die Spitze des V′s den gemeinsamen Drehpunkt 17 bildet. Die auseinandergehenden Schenkel des V′s, die Hebel 14 und 15, sind durch die Stellschraube 16 miteinander verbunden, so daß der Öffnungswinkel des V-förmigen Hebelsystems mittels der Stellschraube 16 vergrößert oder verkleinert werden kann. Die Feder 13 ist so an dem Maschinengehäuse 4 und an dem Hebel 14 befestigt, daß sie diesen gegen den ihm gegenüberliegenden Hebel 15 verschwenken. Der Hebel 15 drückt gegen die verschieblich angeordnete Welle 6, die das Zahnrad 7 trägt, was mit dem Antriebszahnrad 10 kämmt. Werden die Hebel 14 und 15 der Druckkraftquelle mittels der Stellschraube 16 voneinander wegbewegt, erhöht sich die Federkraft, die auf den Hebel 14 wirkt, so daß die Hebel 14 und 15 um den Drehpunkt 17 gegen die Welle 6 gedrückt werden, und der Bremsteller 2′′ mit erhöhtem Anpreßdruck gegen den Bremsteller 2′ gedrückt wird, wodurch sich die auf den Faden 1 wirkende Bremskraft erhöht. Die Feder 1 l 113, die sich gegen das Maschinengehäuse 4 und die an der Welle 6 befestigten Scheibe 6′ abstützt, dient als Rückholfeder und sorgt dafür, daß die Welle 6 immer am Hebel 15 anliegt.

Während der Spulenreise ist die einmal an der Stellschraube 16 eingestellte Druckkraft auf den Bremsteller 2′′ konstant.

Zur Erzeugung eines zusätzlichen Druckes auf die Bremsteller entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der mechanischen Druckkraftquelle 12 ein Druckbalg 18 zugeordnet, dessen eine elastische Membrane sich gegen das Maschinengehäuse 4 abstützt und dessen andere einen Stößel 19 trägt, der gegen den Hebel 14 stößt. Der Druckbalg 18 steht über eine Zuleitung 20 mit einer zusätzlichen Druckkraftquelle 21 in Verbindung. Diese zusätzliche Druckkraftquelle kann ein Druckzylinder 22 sein, in dessen Gehäuse ein Kolben 23 über die Kolbenstange 24 verschoben werden kann. Als Druckübertragungsmedium können Fluide eingesetzt werden, beispielsweise Wasser oder Öle, weil es sich um ein völlig geschlossenes System handelt. Auch Luft eignet sich dazu.

Die Kolbenstange 24 ist mechanisch mit der Spulstelle 25 verbunden, an der Spulen 26 erzeugt werden, wobei auf Hülsen 27 ein Garnkörper 28 gewickelt wird.

Die Spulen 26 werden mit ihren Hülsen 27 in den Hülsentellern 29 gehalten, die an dem Spulenrahmen 30 befestigt sind. Der Spulenrahmen 30 ist in einem Drehpunkt 31 an der Maschine 4 gelagert. Über den Drehpunkt 31 setzt sich der Spulenrahmen 30 in einer Verlängerung 32 fort, die in einem Koppelgelenk 33 mit der Kolbenstange 24 verbunden ist.

Die Verlängerung des Spulenrahmens 32 bildet die Betätigungsvorrichtung für die zusätzliche Druckkraftquelle 21.

Mit einem einstellbaren Federelement 34, das sich gegen das Maschinengehäuse 4 abstützt, läßt sich auf die Auflagekraft der Spule 26 auf die Spulentrommel 30 Einfluß nehmen.

An der Spulstelle 25 sind zwei Grenzfälle des Spulens dargestellt. Eine fertige Spule 26 ruht mit ihrem Garnkörper 28 auf der Spultrommel 35. Der Spulenrahmen 30 ist in seine Extremlage ausgelenkt. Gestrichelt eingezeichnet ist die Kontur einer noch nicht fertig bewickelten Spule 26′, deren Garnkörper 28′ nur aus ein paar Garnwickellagen besteht. Der Spulenrahmen liegt in der Ausgangsstellung 30′, seine Verlängerung in der Position 32′. Dadurch wird über die Kolbenstange 24 auf den Kolben 23 eine maximale Kraft ausgeübt. Das bewirkt, daß der Kolben in die Lage 23′ gedrückt wird und sich in der zusätzlichen Druckkraftquelle 21 ein Druck Pz aufbaut, der über die Zuleitung 20 auf den Druckbalg 18 wirkt. Der zusätzlich aufgebaute Druck Pz im Druckbalg 18 bewirkt, daß der Stößel 19 den Hebel 14 um seinen Drehpunkt 17 in Richtung der Welle 6 verdreht. Da der Hebel 14 mit dem Hebel 15 über die Stellschraube 16 verbunden ist, wird durch den Hebel 15 die Welle 6 innerhalb des Maschinengehäuses 4 verschoben und der Bremsteller 2′′ wird mit einer höheren Kraft gegen den Bremsteller 2′ gedrückt als zuvor.

Mit zunehmendem Garnkörper 28 und mit wachsendem Durchmesser der Spule 26 nähert sich der Spulenrahmen 30 seiner Extremlage und der Kolben 23 wird aus seiner Position 23′ immer weiter in dem Gehäuse 22 der zusätzlichen Druckkraftquelle 21 zurückgezogen, so daß sich auch der Druck Pz kontinuierlich vermindert und damit auch die Wirkung des Druckbalgs 18 über seinen Stößel 19 auf den Hebel 14. In demselben Maß wie Pz nimmt der Druck auf das Bremstellerpaar 2 ab. Um die Maximal- und Minimalgröße von Pz einzustellen zu können, kann beispielsweise der Stößel 19 am Druckbalg 18 mittels einer Gewindeverbindung mit dem Druckbalg 18 verlängert oder verkürzt werden. Die zusätzliche Druckkraft Pz nimmt kann damit so eingestellt werden, daß sie bei der Extremlage des Spulenrahmens 30 auf den an der Druckkraftquelle 12 eingestellten Druck absinkt oder das ein Restdruck Pz verbleibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet außerdem die Möglichkeit, Fadenbrüche vor oder hinter dem Bremstellerpaar 2 zu erkennen und daraufhin die Bremsteller so abzubremsen, daß der Faden noch sicher gehalten wird und nicht zwischen den Bremstellern herausrutschen kann. Das bedeutet eine wesentliche Erleichterung für die Fadensuch- und Zuführvorrichtung, die die Fadenenden wieder zum Spleißen oder Knoten zusammenführen muß. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind hinter und vor dem Bremstellerpaar 2 Fadenwächter 36 beziehungsweise 38 angeordnet, die den Lauf des Fadens 1 überwachen. Die Fadenwächter 36 und 38 stehen über Signalleitungen 37 beziehungsweise 39 mit einem Verstärker und Signalwandler 40 in Verbindung. Der Verstärker und Signalwandler 40 ist gleichzeitig mit einer Spannungsquelle 41 verbunden und bietet somit die Möglichkeit, über eine Steuerleitung 42 ein Solenoid 43 zu beinflussen, das über eine Betätigungsstange 44 auf den Kolben 23 wirkt, unabhängig von der Kolbenstange 24 und damit unabhängig von der Betätigungsvorrichtung, der Verlängerung 32 des Spulenrahmens 30. Wird die Betätigungsstange 44 betätigt, kuppelt die Kolbenstange 24 in hier nicht dargestellter Weise aus dem Koppelgelenk 33 aus, so daß die Stellung der Kolbenstange 24 durch das Solenoid 43 nicht verändert wird.

Registriert der Fadenwächter 36 oder der Fadenwächter 38 einen Fadenbruch, bewirkt das über die Signalleitungen 37 beziehungsweise 39 an den Verstärker und Signalwandler 40 geleitete Signal, daß das Solenoid 43 schlagartig anzieht und die Betätigungsstange 44 in der Weise betätigt, daß der Kolben 23 in den Druckzylinder 22 hineingedrückt wird und sich ein Druck Pz aufbaut, der zu einem schlagartigen Zusammenpressen der Bremsteller 2′ und 2′′ führt, so daß der Faden 1 in dem Bremstellerpaar 2 festgeklemmt und dort gehalten wird. Diese zusätzlich aufgebrachte Druckkraft wird erst aufgehoben, wenn die Bremsteller zum Einlegen des Fadens geöffnet werden.

Da nach einem Fadenbruch die Spultrommel 35 erst wieder auf ihre Solldrehzahl hochlaufen muß, besteht die Gefahr, daß die zunächst aufgelegten Lagen der Garnwickel zu lose aufgelegt werden und später beim Abspulen zu Schwierigkeiten führen. Es ist dehalb ratsam, in dieser Anlaufphase die Druckkraft auf den Faden 1 über die zu diesem Zeitpunkt herrschende Druckkraft hinaus zu erhöhen. Dieses kann ebenfalls durch Betätigen des Solenoids 43 erfolgen. Dazu ist an der Spultrommel 35 ein Drehzahlmesser 45 angebracht, der die Drehzahl der Spultrommel 35 überwacht. Bei niedrigen Drehzahlen, beim Anfahren nach einem Fadenbruch, wird über die Signalleitung 46 das Drehzahlsignal des Drehzahlmessers 45 an den Verstärker und Signalwandler 40 weitergegeben, der in Abhängigkeit von der Drehzahl das Solenoid 43 so beeinflußt, daß zu Beginn des Hochlaufens die Betätigungsstange 44 so betätigt wird, daß der Druck in der zusätzlichen Druckkraftquelle 21 und dadurch in dem Druckbalg 18 über den momentan herrschenden Druck hinaus anwächst und die Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 ansteigt. Mit wachsender Drehzahl der Spultrommel 35 kann die Wirkung des Solenoids 43 so weit vermindert werden, daß sie bei Erreichen ihrer Solldrehzahl ganz ausgeschaltet wird und die Betätigungsstange 44 in ihre Ruheposition zurückgezogen wird. Danach kann nur noch der verlängerte Spulenrahmen 32 über die Kolbenstange 24 Einfluß auf die zusätzliche Druckkraftquelle 21 nehmen. Wann, für wie lange und mit welcher Intensität das Solenoid 43 wirkt, kann an den Verstärker und Signalwandler 40 eingestellt werden.

In Fig. 2 sind ein weiteres Auführungsbeispiel einer zusätzlichen Druckkraftquelle 47 und einer Betätigungsvorrichtung 48 dargestellt. Als zusätzliche Druckkraftquelle 47 dient in diesem Ausführungsbeispiel eine Zuleitung von einer hier nicht dargestellten Druckluftquelle, die einen konstanten Druck P liefert und mit dem hier nicht dargestellten Druckbalg verbunden ist, der auf die mechanische Druckkraftquelle wirkt. Im Gegensatz zu Fig. 1 sind in Fig. 2 nur die zusätzliche Druckkraftquelle 47 sowie die Betätigungsvorrichtung 48 und die Spulstelle 25 dargestellt. Die übrigen Einrichtungen der Fadenspannvorrichtung stimmen mit den Merkmalen der Vorrichtung aus Fig. 1 überein und sind deshalb hier weggelassen worden.

Die zusätzliche Druckkraftquelle 47, die Zuleitung einer Druckluftquelle, teilt sich in zwei Zweigleitungen 47′ und 47′′ auf, die sich nach der Verzweigung wieder vereinigen und mit dem Druckbalg 18 der Fig. 1 verbunden sind.

In den Verzweigungen 47′ und 47′′ ist jeweils ein Ventil 49 beziehungsweise 54 eingebaut, welches der Druckregelung dient. Das Ventil 49 ist über die Betätigungsstange 50 mit der Betätigungsvorrichtung 48 verbunden. Eine am Ende der Betätigungsstange 50 angebrachte Rolle 51 wälzt sich auf der Kontur der Betätigungsvorrichtung 48, die als Kurvenscheibe ausgebildet ist, ab. Die Kurvenscheibe 48 ist fest mit dem Spulenrahmen 30 verbunden und im Drehpunkt 31 gelagert. Bei einer Spule mit nur wenigen Garnlagen, wie sie beispielsweise in der Position 26′ dargestellt ist, befindet sich der Spulenrahmen in der Position 30′ und hat die Kurvenscheibe in die Position 48′ gedreht, so daß die Rolle 51 an der Betätigungsstange 50 in die Position 51′ gewandert ist. Durch die Feder 52, die sich einerseits gegen die Wandung der zusätzlichen Druckkraftquelle 47 und andererseits gegen eine Scheibe 53, die fest mit der Betätigungsstange 50 verbunden ist, abstützt, wird die Betätigungsstange aus der Druckkraftquelle herausgehoben und das Ventil 49 öffnet sich.

Wenn das Ventil 49 ganz geöffnet ist, das heißt, wenn es sich in der Position 49′ befindet, herrscht an der mechanischen Druckkraftquelle 12 nach Fig. 1 ein Druck Pz, der dem Druck P den die Druckluftquelle liefert, entspricht. Dieser Druck ist höher als der von der mechanischen Druckkraftquelle 12 erzeugte.

Mit zunehmendem Garnkörper 28 wandert der Spulenrahmen aus seiner Position 30′ in die Position 30. Dabei dreht sich die Kurvenscheibe um den Drehpunkt 31 von der Position 48′ in die Position 48, wobei die Rolle von der Position 51′ in die Position 51 entlang der Außenkontur der Kurvenscheibe 48 wandert. Damit wird über die Betätigungsstange 50 das Ventil 49 geschlossen. Bei fertig gewickelter Spule 26 kann das Ventil 49 ganz geschlossen werden, so daß der zusätzliche aufgebrachte Druck Pz, der über die mechanische Druckkraftquelle 12 nach Fig. l auf die Bremsteller zusätzlich wirkt, auf Null sinkt.

Über die Form der Kurvenscheibe kann Einfluß genommen werden auf die Höhe der zusätzlich aufgebrachten Druckkraft, den Zeitpunkt, an dem die zusätzlich aufgebrachte Druckkraft durch Absinken des Drucks Pz auf Null gesunken ist, sowie die Zeit, während der die zusätzlich aufgebrachte Druckkraft auf die Bremsteller wirkt und die Geschwindigkeit, mit der sie abnimmt.

In die Verzweigung 47′′ der zusätzlichen Druckkraftquelle ist ebenfalls ein Ventil 54 eingebaut, das über die Betätigungsstange 55 mit einem Solenoid 43 verbunden ist, das über die Steuerleitungen 42 mit dem hier nicht dargestellten Verstärker und Signalwandler 40 der Fig. 1 verbunden ist. Das Ventil 54 dient dazu, im Falle eines Fadenbruchs oder nach Behebung des Fadenbruchs beim Hochlaufen der Spule auf Nenndrehzahl eine zusätzliche Druckkraft auf die Bremsteller aufzubringen.

Melden die Fadenwächter an den Bremstellern einen Fadenbruch, wird das Solenoid 43 über die Steuerleitung 42 ausgeschaltet. Bis dahin hatte das Selenoid das Ventil 54 geschlossen gehalten. Die unter Druck stehende Feder 56 entstpannt sich und schiebt über die mit der Betätigungsstange 55 verbundene Scheibe 57 das Ventil in die Position 54′ und öffnet es somit schlagartig ganz. Damit steigt auch schlagartig der Druck Pz auf den Druck P an, wie er vor dem Öffnen des Ventils 54 vor dem Ventil geherrscht hat. Das Ventil 54 öffnet also unabhängig von dem Ventil 49 und wird auch unabhängig von diesem gesteuert.

Ist der Fadenbruch behoben und läuft die Spultrommel 35 auf ihre Solldrehzahl hoch, wird das Ventil 54 aus seiner geöffneten Position 54′ über das Solenoid 43 entsprechend der Steigerung der Drehzahl langsam geschlossen. Über den hier nicht dargestellten Verstärker und Signalwandler steht das Solenoid 43 mit dem Drehzahlmesser 45 in Verbindung. Während der Hochlaufphase der Spultrommel 35 auf ihre Solldrehzahl herrscht also am Ausgang der zusätzlichen Druckkraftquelle 47 ein Druck Pz, der sich zusammensetzt aus dem Druck P 1, der in der Zweigleitung 47′ durch die Öffnung des Ventils 49 entsteht und einem Druck P 2, der sich aufgrund der Öffnung des Ventils 54 in der Zweigleitung 47′′ ergibt. Hat die Spultrommel 35 ihre Solldrehzahl erreicht, hat das Solenoid 43 das Ventil 54 wieder völlig geschlossen, so daß in dem Druckbalg 18 nach Fig. 1 nur ein Druck herrscht, der durch das Ventil 49 beeinflußt wird.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadenspanners dargestellt. Die Merkmale, die mit den Merkmalen der Vorrichtung der Fig. 1 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die zusätzliche Druckkraftquelle zur Erzeugung eines zusätzlichen Druckes auf die Bremsteller, zusätzlich zur Druckkraft, die von der mechanischen Druckkraftquelle aufgebracht wird, ist ein Solenoid 58. Dieses Solenoid 58 stützt sich mit der Verlängerung seines Ankers 59 gegen den Hebel 14 und kann damit über die mechanische Druckkraftquelle 12 auf das Bremstellerpaar 2 eine zusätzliche Druckkraft ausüben.

Dieses Solenoid 58, das die zusätzliche Druckkraftquelle bildet, steht über die Leitungen 62, 62′ sowie 63 mit einer Stromquelle 61 in Verbindung. Während die Leitung 62′ direkt von der Stromquelle 61 zum Solenoid 58 führt, ist in die Leitung 62 zunächst ein Endschalter 65 geschaltet sowie ein Potentiometer 60. Vom Potentiometer 60 führt eine Steuerleitung 63 zum Solenoid 58. Das Potentiometer 60 wird über den Spulenrahmen 30 betätigt, ebenso der Endschalter 65.

Über das Potentiometer 60 wird das Aufbringen der zusätzlichen Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 gesteuert. Nimmt der Spulenrahmen 30 aufgrund einer Spule 26′ mit nur wenigen Garnlagen 28′ die Lage 30′ ein, ist das Potentiometer 60 vollständig überbrückt. Der Endschalter 65 ist eingeschaltet. Dadurch liegt an dem Solenoid 58 die volle Spannung der Spannungsquelle 61 an. Das Solenoid 58 ist so ausgebildet, daß bei voller Spannung der Spannungsquelle 61 sein Anker 59 so weit vorgeschoben wird, daß die Wirkung auf die mechanische Druckkraftquelle 12 und damit die zusätzlich aufgebrachte Druckkraft maximal ist. Der Anker 59 drückt gegen den Hebel 14 und dieser über die Stellschraube 16 auf den Hebel 15, wobei beide aufgrund des gemeinsamen Drehpunktes 17 gegen die Welle 6 gedrückt werden und somit den Bremsteller 2′′ gegen den Bremsteller 2′ drücken.

Die Bremswirkung auf den Faden 1 wird größer, so daß die ersten Garnlagen der Spule 26′ stramm aufgewickelt werden. Mit zunehmendem Spulendurchmesser hebt sich der Spulenrahmen aus seiner Position 30′ und das kontinuierliche Erhöhen des Widerstandes innerhalb des Potentiometers 60 bewirkt einen kontinuierlichen Spannungsabfall an dem Solenoid 58 und dadurch eine kontinuierliche Verringerung der magnetischen Feldstärke. Die zusätzlich aufgebrachte Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 nimmt damit ebenfalls kontinuierlich ab.

Erreicht der Spulenrahmen 30 seine vorgesehene Endposition, weil die Spule 26 einen Garnkörper 28 in dem gewünschten Durchmesser aufweist, wird durch den Spulenrahmen 30 der Endschalter 65 betätigt und der Stromkreis unterbrochen. Dadurch sinkt die Spannung am Solenoid 58 auf Null und das magnetische Feld bricht zusammen, so daß der Anker 59 in seine Endlage zurückkehrt. An dem Bremstellerpaar 2 wirkt nur noch der konstante Druck, der von der mechanischen Druckkraftquelle 12 erzeugt wird.

Die Ausbildung der zusätzlichen Druckkraftquelle als Solenoid 58 bietet außerdem eine besonders einfache Möglichkeit, die bereits aus der Beschreibung der Fig. 1 bekannten Einrichtungen zur Überwachung des Fadens sowie zur Steuerung der Drehzahlen beim Anfahren einer Spule nach einem Fadenbruch zu betätigen.

Die Signale der Fadenwächter 36 und 38 werden über die Signalleitungen 37 beziehungsweise 39 an einen Verstärker und Signalwandler 68 geleitet, der über eine Zuleitung 69 mit der Spannungsquelle in Verbindung steht und über eine Steuerleitung 70 mit dem Solenoid 58. Die von den Fadenwächtern 36 beziehungsweise 38 bei einem Bruch des Fadens 1 gemeldeten Signale bewirken sofort einen Spannungsanstieg am Solenoid 58, so daß das Solenoid über seinen Anker 59 in beschriebener Weise eine zusätzliche Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 aufbringt. Dies ermöglicht, ein Fadenende zwischen dem Bremstellerpaar festzuhalten. Erst nach beendeter Knotung beziehungsweise Spleißung wird die zusätzliche Druckkraft aufgehoben, wenn die Bremsteller zum Einlegen des Fadens geöffnet werden.

Ist ein Fadenbruch eingetreten und die Spule 26 deswegen angehalten worden, muß nach Beheben des Fadenbruchs die Spultrommel 35 zunächst wieder auf ihre Solldrehzahl hochlaufen. Bei der Ablage der ersten Garnlagen nach dem Fadenbruch kann aufgrund der niedrigen Trommeldrehzahlen beziehungsweise Fadengeschwindigkeit die Fadenspannung so gering sein, daß die Garnlagen später in einem fertigen Garnkörper eine weiche Zone bilden, so daß das Abwickeln des Garnes erschwert wird.

Zur Einstellung einer optimalen Fadenspannung empfiehlt es sich, die Drehzahl der Spultrommel 35 zu überwachen. Dazu wird ein Drehzahlmesser 66 an die Spultrommel 35 angeschlossen und seine Signale werden über die Siganlleitung 67 dem Verstärker und Signalwandler 68 zugeleitet. Dieser veranlaßt, unabhängig von der Lage des Spulenrahmens 30 und damit der am Solenoid 58 gerade anliegenden Spannung eine Spannungserhöhung, so daß der Anker 59 betätigt wird und dadurch in beschriebener Weise eine zusätzliche Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 aufgebracht und der Faden 1 entsprechen der zusätzlichen aufgebrachten Druckkraft stärker abgebremmst wird. Spätestens dann, wenn die Solldrehzahl der Spultrommel 35 erreicht ist, wird über den Verstärker und Signalwandler 68 die zusätzliche Spannung ausgeschaltet und es herrscht wieder die durch das Potentiometer 60 beeinflußte Spannung.

Der Zeitpunkt des Eintretens der Druckkrafterhöhung sowie ihre Dauer können am Verstärker und Signalwandler 68 eingestellt werden.

Durch die Verwendung eines Solenoids in der Betätigungsvorrichtung ergibt sich vorteilhaft die Möglichkeit, neben der Steuerung der variablen Druckkraft in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht an einer Spulstelle zusätzlich die Überwachung des Fadens auf einen Fadenbruch und die Steuerung der Fadenspannung beim Hochlaufen einer Spultrommel auf ihre Solldrehzahl nach einem Fadenbruch über eine kombinierte elektrische Schaltung mit einem gemeinsamen Verstärker und Signalwandler durchzuführen.

Die Steuerung des Anpreßdrucks der Bremsteller in Abhängigkeit vom Spulengewicht läßt sich mit Hilfe von Druckaufnehmern durchführen, die beispielsweise in der Lagerung der Spultrommel eingebaut sind und in Abhängigkeit von der Belastung der Spultrommel mittels eines Solenoids zusätzliche eine Druckkraft auf das Bremstellerpaar aufbringen. Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist nicht gezeigt, da in Lager eingebaute Druckaufnehmer bekannter Stand der Technik sind. Statt eines Potentiometers im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 würde die Leitung 62 zu einem Druckaufnehmer in einem Lager der Spultrommel 35 führen und von dort über eine Signalleitung 63 zum Solenoid 58.

Claims (20)

1. Verfahren zur Steuerung der Spannung eines aufzuwickelnden Fadens an einer Spulstelle einer Spul-, Zwirn- oder Zettelmaschine mit mehreren Spulstellen, wobei jeder Spulstelle ein schaltbarer und einstellbarer Fadenspanner mit zwei Bremstellern zugeordnet ist, von denen mindestens je ein Bremsteller angetrieben und je ein Bremsteller mechanisch mit Federkraft gegen den anderen Bremsteller gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den einzelnen Fadenspannern zur Erzeugung eines individuellen Anpreßdrucks des jeweiligen Bremstellerpaares dem jeweils dort eingestellten Druck eine variable Druckkraft überlagert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Druckkraft selbsttätig in Abhängigkeit vom jeweiligen Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht der Spule an der jeweiligen Spulstelle geändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Bremsteller bei noch leerer Spule von einem höheren, einstellbaren Anfangswert mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf einen niedrigeren, einstellbaren Wert vermindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Bremsteller bei noch leerer Spule von einem höheren, einstellbaren Anfangswert bei einem vorherbestimmten Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf einen niedrigeren, einstellbaren Wert vermindert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei noch leerer Spule die variable Druckkraft größer ist als der vorgegebene Druck und daß die variable Druckkraft mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht selbsttätig vermindert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Druckkraft mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht selbsttätig kontinuierlich bis auf den vorgegebenen Druck vermindert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Druckkraft bei einem Fadenbruch zusätzlich erhöht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Druckkraft bei einem Fadenbruch so weit erhöht wird, daß das Fadenende zwischen den Bremstellern festgehalten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,daß die variable Druckkraft nach einem behobenen Fadenbruch während des Hochlaufens der Spultrommel auf ihre Solldrehzahl, der Spule auf ihre von der Spulgeschwindigkeit abhängige Nenndrehzahl, zur Vermeidung loser Garnwickel zusätzlich erhöht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Druckkraft in Abhängigkeit von der Drehzahl der Spultrommel erhöht wird.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, an einer Spul-, Zwirn- oder Zettelmaschine mit mehreren Spulstellen, bestehend aus einem schaltbaren und einstellbaren Fadenspanner mit zwei Bremstellern an jeder der Spulstellen, wobei mindestens einer der Bremsteller mit einem Antrieb in Verbindung steht und je ein Bremsteller durch eine mechanische Druckkraftquelle mit einstellbarer Federkraft gegen den anderen Bremsteller gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Druckkraftquelle (12) mit einer zusätzlichen Druckkraftquelle (21; 58) zur Erzeugung eines zusätzlichen Drucks auf die Bremsteller (2′, 2′′) in Wirkverbindung steht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckkraftquelle (21) ein mit einem Fluid beaufschlagter Druckzylinder (22) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckkraftquelle (12) ein mit Druckluft beaufschlagter Druckzylinder (22) ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckkraftquelle ein Solenoid (58) ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckkraftquelle (21) über eine Betätigungsvorrichtung (32) mit der Spulstelle (25) in Wirkverbindung steht.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (32) aus dem über seinen Drehpunkt (31) hinaus verlängerten Spulenrahmen (30) besteht.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aus einer am Spulenrahmen (30) befestigten Kurvenscheibe (48) besteht, die über eine Betätigungsstange (50) mit der Druckkraftquelle (47) in Wirkverbindung steht.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aus einem mit dem Spulenrahmen (30) in Wirkverbindung stehenden Potentiometer (60) zur Regelung der Feldstärke des Solenoids (58) besteht, und daß in dessen Stromweg (62, 63) ein einstellbarer Endschalter (65) am Spulenrahmen (30) der Spulstelle (25) geschaltet ist.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter den Bremstellern (2′, 2′′) Sensoren (36, 38) zur Überwachung des Vorhandenseins eines Fadens (1) angeordnet sind und daß diese Sensoren (36, 38) über einen Verstärker und Signalwandler (40; 68) mit der zusätzlichen Druckkraftquelle (21; 58) in Wirkverbindung stehen.

20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spultrommel (35) der Spulstelle (25) ein Drehzahlmesser (45; 66) angebracht ist und daß der Drehzahlmesser (45; 66) über einen Verstärker und Signalwandler (40; 68) mit der zusätzlichen Druckkraftquelle (21; 58) in Wirkverbindung steht.