DE3734372A1 - Schaltbarer und einstellbarer fadenspanner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Spannung eines aufzuwickelnden Fadens an Spul-, Zwirn- oder Zettelmaschinen 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 pneumatisch von einer für alle oder eine Gruppe von Bremstellern gemeinsamen, einstellbaren Druckluftquelle mit einem vorgebbaren Druck gegen den anderen Bremsteller gedrückt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-OS 33 29 645 ist eine gattungsgleiche Vorrichtung bekannt. Eine solche Vorrichtung bietet die Möglichkeit, an allen Spulstellen der Maschine oder zumindest an einer Gruppe von Spulstellen durch eine zentrale Änderung der Druckluftzufuhr und somit durch eine zentrale Änderung der an den Fadenspannern aufgebrachten Druckkraft eine gesamte Maschine oder zumindest eine Gruppe von Spulstellen auf veränderte Garnverhältnisse einzustellen. Besondere Verhältnisse an einer Spulstelle, die einen zur Gesamtmaschine oder einer Gruppe von Spulstellen unterschiedlichen Druck erfordern, lassen sich nicht berücksichtigen.

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

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet die Möglichkeit, daß die Fadenspannung an jeder einzelnen Spulstelle individuell auf die jeweils dort herrschenden Verhältnisse abgestimmt werden kann, beispielsweise dann, wenn am Anfang der Spulenreise oder nach einem Fadenbruch die ersten Garnwickel aufgelegt werden. Denn 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 von der Spulgeschwindigkeit abhängige Nenndrehzahl, die Spultrommel ihre Solldrehzahl, erreicht hat. Um aber eine gleichmäßige Dichte des Garnkörpers zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn über die Druckkraft auf die Bremsteller die Fadenspannung den jeweiligen Verhältnissen angepaßt wird, das heißt, daß während des Auflegens der ersten Garnlagen sowie nach einem Fadenbruch die Fadenspannung erhöht wird, um lose Garnwickel zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird deshalb an jedem Fadenspanner einer Spulstelle zur Erzeugung eines individuellen Anpreßdrucks des Bremstellerpaares dem gemeinsamen, vorgegebenen Druck eine variable Druckkraft überlagert. Das bedeutet, daß die einmal für eine Garnnummer und/oder Faserart vorgegebene Fadenspannung für alle oder für eine Gruppe von Fadenspanner an der Maschine konstant gehalten werden kann, während an einer einzelnen, individuellen Spulstelle aufgrund der dort gerade herrschenden Verhältnisse, beispielsweise Anspulen einer neuen Spule oder das Wiederanlaufen einer Spule nach einem Fadenbruch, die Fadenspannung optimal der geänderten Situation angepaßt werden kann. Vor allem beim Anspulen einer neuen Spule, wenn die ersten Fadenlagen auf die Hülse aufgewickelt werden, ist es vorteilhaft, die Fadenspannung zu erhöhen, damit beim späteren Anwachsen des Garnkörpers die unteren Garnlagen die zunehmende Belastung aushalten und nicht zur Seite weggedrückt werden. Ein solches Weggedrücktwerden der unteren Lagen 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 Anpreßdruck der Bremsteller bei noch leerer Spule von einem höheren, einstellbaren Anfangswert mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf einen niedrigeren, einstellbaren Wert vermindert.

Da einerseits bei Beginn der Spulenreise, beim Aufwickeln der ersten Garnlagen, die Fadenspannung erhöht werden sollte, andererseits mit zunehmenden 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 an allen oder an einer Gruppe von Bremstellern gemeinsame, vorgegebene Druck. Mit zunehmendem Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht kann sie selbsttätig auf einen niedrigeren, einstellbaren Wert vermindert oder kontinuierlich bis auf den gemeinsamen, vorgegebenen Druck zurückgeführt werden. Dadurch kann eine optimale Fadenspannung erreicht werden.

Sollte während der Spulenreise plötzlich ein Fadenbruch auftreten, wird, unabhängig von dem augenblicklich in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser und/oder Spulengewicht auf die Bremsteller aufgebrachte Druckkraft diese variable Druckkraft zusätzlich erhöht. Dadurch wird das Fadenende zwischen den Bremstellern festgeklemmt und verhindert, daß es 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 darüberhinaus erhöhte 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 variable 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 einen pneumatischen Fadenspanner mit einer Koppelung von Spulenrahmen und Druckzylinder durch eine mechanische Betätigungsvorrichtung.

Fig. 2 zeigt die Koppelung von Spulenrahmen und Druckzylinder mittels einer Kurvenscheibe.

Fig. 3 zeigt die Koppelung von Spulenrahmen und Druckzylinder mittels eines Solenoids.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Überwachung des Fadens sowie die Steuerung der Spulendrehzahl mit einem Solenoid als Betätigungsvorrichtung der zusätzlichen Druckkraftquelle verbunden sind.

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

Der zu spannende Faden 1 läuft entsprechend der Pfeilrichtung durch das Bremstellerpaar 2 mit den 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 Antrieb 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 Anpreßdruck des Bremstellerpaares 2 wird über die Druckvorrichtung 13 geregelt. Die Feder 12 dient der Zurückführung des Kolbens 15 im Druckzylinder 14. Die Druckvorrichtung 13 besteht aus einem Druckzylinder 14, in dem die Fortsetzung der Achse 6 mit einem Kolben 15 verbunden ist. In den Druckzylinder 14 mündet eine Zuleitung 16 aus einer Druckluftquelle 17. Die Druckluftquelle 17 liefert einen vorgegebenen, konstanten Druck, der an dem Stellventil 18 einstellbar ist. Wie angedeutet, gehen von der Druckluftquelle 17 weitere Zuleitungen, beispielsweise die Zuleitung 19, zu anderen Fadenspannern, die ebenfalls mit demselben Druck versorgt werden.

In die Zuleitung 16 ist zusätzlich eine Druckkraftquelle 20 geschaltet, die dem gemeinsamen, vorgegebenen Druck eine variable Druckkraft zur Steuerung des individuellen Anpreßdrucks des Bremstellerpaares 2 überlagert.

Die Druckkraftquelle 20 besteht aus einem Druckzylinder 21, der durch einen Kolben 22 abgeschlossen wird und durch einen weiteren Kolben 23 in die beiden Kammern 24 und 25 aufgeteilt wird. Der Kolben 22 stützt sich mit einer Feder 26 auf dem Kolben 23 ab, während der Kolben 23 sich mittels einer Feder 27 gegen den Druckzylinder 21 abstützt. Der Weg des Kolbens 22 wird durch den Deckel 29, der des Kolbens 23 durch den Anschlag 28 begrenzt.

Der Kolben 23 steht mit einem Absperrventil 30 in Verbindung, welches die Zuleitung 16 von der Druckluftquelle 17 zum Druckzylinder 14 der Druckvorrichtung 13 absperren kann. Die Kammer 24, zwischen den beiden Kolben 22 und 23, steht über eine Leitung 31, die in die Leitung 16 mündet, mit dem Druckzylinder 14 in Verbindung.

Statt der zwei Kolben kann der Druckzylinder auch jeweils durch zwei Membranen oder durch eine Kombination von Membrane und Kolben in zwei Kammern unterteilt werden.

Der die Druckkraftquelle 20 abschließende Kolben 22 trägt eine Kolbenstange 32, die mit einer Betätigungsvorrichtung 33 in Verbindung steht. Diese Betätigungsvorrichtung 33 verbindet die Druckkraftquelle 20 mit der Spulstelle 39.

Die Betätigungsvorrichtung 33 besteht aus einem Hebel 34, der in einem Drehgelenk 35 an der Maschine 4 gelagert ist. Über ein Koppelgelenk 36 ist der Hebel 34 mit der Kolbenstange 32 des Kolbens 22 und damit mit der Druckkraftquelle 20 verbunden. Über das Koppelgelenk 37 ist der Hebel 34 mit der Verlängerung 42 des Spulenrahmens 40 und damit mit der Spulstelle 39 verbunden.

Mit einem Federelement 38, das an dem Maschinengehäuse 4 angebracht ist, läßt sich die Stellung des Hebels 34 verändern und damit Einfluß nehmen auf den Beginn oder das Ende der Einwirkung der zusätzlich aufgebrachten Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2. Im vorliegenden Fall besteht das Federelement 38 aus einer Druckfeder. Je stärker diese Druckfeder gespannt ist, desto höher ist die überlagerte Druckkraft.

An der Spulstelle 39 sind zwei Grenzfälle des Spulens dargestellt. Eine fertige Spule 44 ruht mit ihrem Garnkörper 45 auf der Spultrommel 46. Der Spulenrahmen 40 ist in seine Extremlage ausgelenkt. Gestrichelt eingezeichnet ist die Kontur einer noch nicht fertig bewickelten Spule 44′, deren Garnkörper 45′ nur aus ein paar Garnwickellagen besteht. Der Spulenrahmen liegt in der Ausgangsstellung 40′. Durch das Federelement 38 wurde der Hebel 34 in die Lage 34′ gedrückt. Dadurch wird über die Kolbenstange 32 auf die beiden Kolben 22 und 23 eine maximale Kraft ausgeübt. Das bewirkt, daß die Kolben in die Lage 22′ beziehungsweise 23′ gedrückt werden und das Absperrventil 30 geschlossen wird. In dem Druckzylinder 14 herrscht sowohl der von der Druckluftquelle 17 an dem Stellventil 18 eingestellte Druck P 1 als auch der diesem Druck überlagerte Druck P 2, der durch die Verringerung des Volumens der Kammer 24 erzeugt wird. Der Druck P 2 wirkt über die Leitung 31 ebenfalls auf die Druckvorrichtung 13. Der Druck P 1 wird also zusätzlich um den Druck P 2 erhöht. Dadurch wird die Druckkraft auf den Bremsteller 2′ ebenfalls erhöht. Das bewirkt wiederum, daß auf den Faden 1 eine höhere Bremskraft wirkt, die eine höhere Fadenspannung verursacht. Die Garnwickel werden damit am Anfang einer Spulenreise strammer und in festeren Lagen auf die Hülse gewickelt, so daß sie die später darüber sich aufbauenden Garnlagen mit zunehmendem Spulendurchmesser nicht mehr wegdrücken können und die befürchtete "Blumenkohlbildung" ausbleibt.

Da eine feste und direkte Hebelübersetzung zwischen Druckvorrichtung 13, Druckkraftquelle 20, Betätigungsvorrichtung 33 und Spulenrahmen 40 besteht, nimmt der zusätzlich aufgebrachte Druck P 2 mit wachsendem Spulendurchmesser kontinuierlich ab, bis daß der Druck P 2 dem Druck P 1 gleich ist und sich das Absperrventil 30 öffnet. Der Zeitpunkt des Öffnens des Absperrventils 30 kann über das Federelement 38 beeinflußt werden, wie bereits zuvor dargelegt. Ab diesem Zeitpunkt herrscht an dem Bremstellerpaar 2 nur noch der zuvor zentral für eine Gruppe oder für die gesamte Maschine an dem Stellventil 18 eingestellte Druck P 1. Der Druck P 1 kann unter Berücksichtigung der Garnnummer und/oder des zu spulenden Materials eingestellt werden. Die zu Beginn des Spulens erwünschte höhere Fadenspannung wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung automatisch durch das Aufbringen einer zusätzlichen Druckkraft bewirkt. Diese zusätzlich aufgebrachte Druckkraft nimmt kontinuierlich ab und kann bis auf die einmal zuvor eingestellte Druckkraft absinken.

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 zum Spleißen oder Knoten wieder zusammenführen muß. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind hinter und vor dem Bremstellerpaar 2 Fadenwächter 47 beziehungsweise 49 angeordnet, die den Lauf des Fadens 1 überwachen. Die Fadenwächter 47 und 49 stehen über Signalleitungen 48 beziehungsweise 50 mit einem Verstärker und Signalwandler 51 in Verbindung. Der Verstärker und Signalwandler 51 ist gleichzeitig mit einer Spannungsquelle 52 verbunden und bietet somit die Möglichkeit, über eine Steuerleitung 53 ein Solenoid 54 zu beeinflussen, das über eine Betätigungsstange 55, unabhängig von der Kolbenstange 32 und damit unabhängig von der Betätigungsvorrichtung 33, auf den Kolben 22 wirkt. Wird die Betätigungsstange 55 betätigt, kuppelt die Kolbenstange 32 in hier nicht dargestellter Weise aus dem Koppelgelenk 36 aus, so daß die Stellung des Hebels 34 durch das Solenoid 54 nicht verändert wird.

Registriert der Fadenwächter 47 oder der Fadenwächter 49 einen Fadenbruch, bewirkt das über die Signalleitungen 48 beziehungsweise 50 an den Verstärker und Signalwandler 51 geleitete Signal, daß der Anker 54′ des Solenoids 54 anzieht und die Betätigungsstange 55 in der Weise betätigt, daß der Kolben 22 in dem Druckzylinder 21 nach unten gedrückt wird, so daß sich die Kammer 24 verkleinert und der Kolben 23 ebenfalls nach unten gedrückt wird. Das Solenoid 54 wird so eingestellt, daß über die Betätigungsstange 55 der Kolben 22 und damit auch der Kolben 23 so weit herabgedrückt werden, daß das Absperrventil 30 geschlossen wird und sich dem Druck P 1 ein Druck P 2 zuaddiert, 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 geöffent werden. Statt eines Solenoids kann auch eine andere Betätigung der zusätzlichen Druckkraftquelle 20 vorgesehen sein, beispielsweise durch eine ventilgesteuerte Druckluftquelle.

Da nach einem Fadenbruch die Spultrommel 46 erst wieder auf ihre Solldrehzahl hochlaufen muß, besteht die Gefahr, daß die in der Zeit des Hochlaufens aufgelegten Lagen der Garnwickel zu lose aufgelegt werden und später beim Abspulen zu Schwierigkeiten führen. Es ist deshalb ratsam, in dieser Anlaufphase die Druckkraft über den Druck P 1 oder über den zu dem Zeitpunkt herrschenden Druck hinaus zu erhöhen. Dieses kann ebenfalls durch Betätigen des Solenoids 54 erfolgen. Dazu ist an der Spultrommel 46 ein Drehzahlmesser 56 angebracht, der die Drehzahl überwacht. Bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise beim Anfahren nach einem Fadenbruch, wird über die Signalleitung 57 das Drehzahlsignal des Drehzahlmessers 56 an den Verstärker und Signalwandler 51 weitergegeben, der in Abhängigkeit von der Drehzahl das Solenoid 54 so beeinflußt, daß zu Beginn des Hochfahrens die Betätigungsstange 55 so betätigt wird, daß der Druck in der Druckkraftquelle 20 und dadurch auch in der Druckvorrichtung 13 über den momentan herrschenden Druck hinaus anwächst und die Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 ansteigt.

Mit wachsender Fadengeschwindigkeit kann die Wirkung des Solenoids 54 so weit vermindert werden, daß sie bei Erreichen der Solldrehzahl der Spultrommel ganz ausgeschaltet und die Betätigungsstange 55 in ihre Ruheposition zurückgezogen wird, so daß nur noch der Hebel 34 über die Kolbenstange 32 Einfluß auf die Druckkraftquelle 20 nehmen kann. Wann, für wie lange und mit welcher 1ntensität das Solenoid 54 wirkt, kann an dem Verstärker und Signalwandler eingestellt werden.

In Fig. 2 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Betätigungsvorrichtung 33 dargestellt. Es werden nur die Druckkraftquelle 20, die Betätigungsvorrichtung 33 und die Spulstelle 39 gezeigt. Die übrige Einrichtung der Fadenspannvorrichtung stimmt mit den Merkmalen der Vorrichtung aus Fig. 1 überein und ist deshalb hier weggelassen worden.

Die Kopplung zwischen Spulstelle 39 und Druckkraftquelle 20 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Kurvenscheibe 58, welche fest mit dem Spulenrahmen 40 verbunden und im Drehpunkt 41 gelagert ist. Die Kurvenscheibe 58 stützt sich auf eine Rolle 59 ab, die sich am Ende einer Kolbenstange 32 befindet. Bei einer Spule mit nur wenigen Garnlagen, wie sie beispielsweise in der Position 44′ dargestellt ist, befindet sich der Spulenrahmen in der Position 40′ und hat die Kurvenscheibe in die Position 58′ gedreht, so daß die Rolle 59 in die Position 59′ gedrückt wird. Die Kolben 22 und 23 werden aufgrund der auf sie einwirkenden Kräfte in die Position 22′ beziehungsweise 23′ verschoben, wobei das Absperrventil 30 geschlossen wird und durch Verminderung des Volumens der Kammer 24 ein Druck P 2 aufgebaut wird, der sich dem herrschenden Druck P 1 überlagert.

Mit zunehmendem Anwachsen des Spulendurchmessers wird die Kurvenscheibe aus der Position 58′ kontinuierlich in die Position 58 verdreht, so daß auch die Kolbenstange 32 entlastet wird und die Rolle 59′, die dem Profil der Kurvenscheibe folgt, in die Position 59 aufsteigt, wenn die Spule 44 einen fertiggewickelten Garnkörper 45 aufweist.

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 P 2 auf Null gesunken ist sowie die Zeitdauer, während der die zusätzliche Druckkraft P 2 wirkt und die Geschwindigkeit, mit der sie abnimmt.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadenspanners dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung 33 besteht aus einer elektromechanischen Vorrichtung, gebildet aus einem Solenoid 64 sowie die zu seiner Betätigung erforderliche elektrische Schaltung. Die übrigen Merkmale der Vorrichtung stimmen mit den Merkmalen der Fig. 1 überein und sind deshalb auch mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Die Kolbenstange 32 der Druckkraftquelle 20 wird über ein Solenoid 64 betätigt. Dieses Solenoid 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 64 führt, ist in die Leitung 62 zunächst ein Endschalter 65 geschaltet sowie ein Potentiometer 60. Vom Potentiometer 60 führt eine Steuerleitung 63 zum Solenoid 64.

Das Potentiometer 60 wird über den Spulenrahmen 40 betätigt, ebenso der Endschalter 65.

Über das Potentiometer 60 wird das Aufbringen der zusätzlichen Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 gesteuert. Nimmt der Spulenrahmen 40 aufgrund einer Spule 44′ mit nur wenigen Garnlagen 45′ die Lage 40′ ein, ist das Potentiometer 60 vollständig überbrückt. Der Endschalter 65 ist eingeschaltet. Dadurch liegt an dem Solenoid 64 die volle Spannung der Spannungsquelle 61 an. Folglich steigt die Wirkung des Solenoids 64 auf seinen höchsten Wert und die Kolbenstange 32 wird mittels des Ankers 64′ in den Druckzylinder 21 der Druckkraftquelle 20 hineingedrückt und wirkt dadurch auf die Kolben 22 und 23. In bereits beschriebener Weise steigt dadurch die auf das Bremstellerpaar 2 wirkende Druckkraft an. Die Bremswirkung auf den Faden 1 wird größer, so daß die ersten Garnlagen der Spule 44′ stramm aufgewickelt werden. Mit zunehmendem Spulendurchmesser hebt sich der Spulenrahmen aus seiner Position 40′ und das kontinuierliche Erhöhen des Widerstandes innerhalb des Potentiometers 60 bewirkt einen kontinuierlichen Spannungsabfall an dem Solenoid 64 und dadurch eine kontinuierliche Verringerung seiner magnetischen Feldstärke. Die Federn 26 und 27 drücken die Kolben aus ihrer jeweiligen Anfangsposition 22′ beziehungsweise 23′ und die zusätzlich aufgebrachte Druckkraft P 2 nimmt kontinuierlich ab.

Erreicht der Spulenrahmen 40 seine vorgesehene Endposition, weil die Spule 44 einen Garnkörper 45 in dem gewünschten Durchmesser aufweist, wird durch den Spulenrahmen 40 der Endschalter 65 betätigt und der Stromkreis unterbrochen. Dadurch sinkt die Spannung am Solenoid 64 auf Null und das magnetische Feld bricht zusammen, so daß die Kolben 22 und 23 in ihre Endlage zurückkehren. An dem Bremstellerpaar 2 wirkt nur noch der konstante Druck P 1, der von der Druckluftquelle 17 erzeugt wird.

Die Betätigung der Druckkraftquelle 20 mit einem Solenoid 64 bietet außerdem eine besonders einfache Möglichkeit, die bereits aus der Beschreibung der Fig. 1 bekannten Einrichtungen zur Überwachung des Fadens sowie zur Steuerung der Drehzahl beim Anfahren einer Spule nach einem Fadenbruch in die Steuerung der Fadenspannung mit einzubeziehen, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist.

Die Signale der Fadenwächter 47 und 49 werden über die Signalleitungen 48 beziehungsweise 50 an einen Verstärker und Signalwandler 68 geleitet, der über eine Zuleitung 69 mit der Spannungsquelle 61 in Verbindung steht und über eine Steuerleitung 70 mit dem Solenoid 64. Die von den Fadenwächtern 47 beziehungsweise 49 bei einem Fadenbruch gemeldeten Signale bewirken sofort einen Spannungsanstieg, so daß das Solenoid 64 die Kolbenstange 32 betätigt und in bekannter Weise eine Druckerhöhung erfolgt, die es ermöglicht, das Fadenende zwischen dem Bremstellerpaar 2 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 44 deswegen angehalten worden, muß nach Beheben des Fadenbruchs die Spultrommel 46 zunächst wieder auf ihre Solldrehzahl hochlaufen. Bei der Ablage der ersten Garnlagen nach dem Fadenbruch kann aufgrund der niedrigen Trommeldrehzahl beziehungsweise Fadengeschwindigkeit die Fadenspannung so gering sein, daß die Garnlagen später in dem fertigen Garnkörper eine weiche Zone bilden und das Abwickeln des Garnes erschweren.

Zur Einstellung einer optimalen Fadenspannung empfiehlt es sich, die Drehzahl der Spultrommel 46 zu überwachen. Dazu wird ein Drehzahlmesser 66 an die Spultrommel 46 angeschlossen und seine Signale werden über die Signalleitung 67 dem Verstärker und Signalwandler 68 zugeleitet. Dieser veranlaßt, unabhängig von der Lage des Spulenrahmens 40, infolge der Erhöhung der am Solenoid 64 anliegenden Spannung, daß die Kolbenstange 32 zusätzlich betätigt wird und mit Hilfe der Druckkraftquelle 20 eine Druckerhöhung in der Druckvorrichtung 13 bewirkt wird, wodurch eine zusätzliche Druckkraft auf das Bremstellerpaar 2 aufgebracht und der Faden 1 entsprechend der zusätzlich aufgebrachten Klemmkraft stärker abgebremst wird. Spätestens dann, wenn die Solldrehzahl der Spultrommel 46 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 Potentiometer 60 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 einem 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 auf die Kolben einer Druckkraftquelle einwirken. 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 dort über eine Signalleitung 63 zum Solenoid 64.

Claims (18)

1. Verfahren zur Steuerung der Spannung eines aufzuwickelnden Fadens an Spul-, Zwirn- oder Zettelmaschinen 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 pneumatisch von einer für alle oder eine Gruppe von Bremstellern gemeinsamen, einstellbaren Druckluftquelle mit einem vorgebbaren Druck gegen den anderen Bremsteller gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Fadenspanner einer Spulstelle zur Erzeugung eines individuellen Anpreßdrucks des Bremstellerpaares dem gemeinsamen, vorgegebenen 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 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 gemeinsame, 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 gemeinsamen, 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 abhängigen 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 mit je einem schaltbaren und einstellbaren Fadenspanner mit zwei Bremstellern an jeder Spulstelle, wobei ein Bremsteller mit einer einstellbaren, pneumatisch beaufschlagten Druckvorrichtung in Verbindung steht, in die eine Zuleitung einer einstellbaren Druckluftquelle mündet, die Druckluft mit vorgebbaren Druck liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung (13) zusätzlich mit einer Druckkraftquelle (20) zur Erzeugung eines zusätzlichen Druckes (P 2) in Wirkverbindung steht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkraftquelle (20) ein Druckzylinder (21) ist, der durch eine Membrane oder einen Kolben (22) abgeschlossen wird und daß der Druckzylinder (21) durch eine weitere Membrane oder einen weiteren Kolben (23), die beziehungsweise der durch Federn (26, 27) jeweils federnd gegen den Boden des Druckzylinders (21) und gegen die den Druckzylinder (21) abschließende Membrane oder den Kolben (22) abgestützt ist, in zwei Kammern (24, 25) aufgeteilt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckkraftquelle (20) der den Druckzylinder (21) abschließende Kolben (22) beziehungsweise die den Druckzylinder (21) abschließende Membrane über eine Betätigungsvorrichtung (33) mit der Spulstelle (39) in Wirkverbindung steht und daß der den Druckzylinder (21) teilende Kolben (23) beziehungsweise die teilende Membrane mit einem Absperrventil (30) in der Zuleitung (16) von der Druckluftquelle (17) des vorgegebenen Drucks zur Druckvorrichtung (13) in Wirkverbindung steht.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (33) aus einem gekoppelten Hebelsystem besteht, wobei der eine Hebel (42) aus dem über seinen Drehpunkt (41) hinaus verlängerten Spulenrahmen (40) besteht und der andere Hebel (34) eine drehbar gelagerte Verbindung zwischen der Verlängerung des Spulenrahmens (42) und der Kolbenstange (32) des Kolbens (22) beziehungsweise der Membrane in der Druckkraftquelle (20) herstellt.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (33) aus einer am Spulenrahmen (40) befestigten Kurvenscheibe (58) besteht, die mit der Membrane beziehungsweise der Kolbenstange (32) des Kolbens (22) in der Druckkraftquelle (20) in Wirkverbindung steht.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (33) aus einem den Druckzylinder (21) der Druckkraftquelle (20) abschließenden Kolben (22) betätigenden Solenoid (64) besteht, das mit einem seine Feldstärke regelnden Potentiometer (60) und einem einstellbaren Endschalter (65) zum Abstellen des Solenoids (64) an dem Spulenrahmen (40) der Spulstelle (39) in Verbindung steht.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter den Bremstellern (2′, 2′′) Sensoren (47, 49) zur Überwachung des Vorhandenseins eines Fadens (1) angeordnet sind und daß diese Sensoren (47, 49) in Verbindung mit einem Verstärker und Signalwandler (51) über eine elektromechanische Einrichtung, vorzugsweise einem Solenoid (54), mit der zusätzlichen Druckkraftquelle (20) in Verbindung stehen.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spultrommel (46) der Spulstelle (39) ein Drehzahlmesser (56; 66) angebracht ist und daß der Drehzahlmesser (56; 66) in Verbindung mit einem Verstärker und Signalwandler (51; 68) über eine elektromechanische Einrichtung, vorzugsweise einem Solenoid (54; 64), mit der zusätzlichen Druckkraftquelle (20) in Wirkverbindung steht.