DE3802742A1 - Einrichtung zur garnspannungsregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Garnspannungsregelung an einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen, bei denen die Kreuzspulen durch Friktionsrollen angetrieben werden und bei denen das Garn mit jeweils konstanter Liefergeschwindigkeit aus einer Liefereinrichtung heraus der Kreuzspule zugeleitet wird. Bei einer Offenend-Spinnmaschine wird das Garn beispielsweise mit konstanter Liefergeschwindigkeit der Kreuzspule zugeleitet. Als Liefereinrichtung ist hier beispielsweise ein Abzugswalzenpaar anzusehen, das die Abzugsgeschwindigkeit bestimmt. Das Abzugswalzenpaar zieht den Faden aus der Spinneinrichtung heraus und leitet ihn gegebenenfalls über Speichereinrichtungen, Umlenkeinrichtungen und Changiereinrichtungen einer Kreuzspule zu, auf die er aufgewickelt wird.

Aus verschiedenen Gründen ergeben sich bei gleichbleibender Spulenantriebsgeschwindigkeit der Friktionsrolle Garnspannungsschwankungen im Takt des Changierfadenführers und Garnspannungsänderungen im Verlauf der Spulreise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Garnspannungsregelung aller Spuleinrichtungen der Textilmaschine auf der Grundlage eines einheitlichen Sollwertes zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an den einzelnen Spuleinrichtungen im Fadenlauf von der Liefereinrichtung zur Kreuzspule jeweils ein Garnspannungsfühler angeordnet ist, daß der Garnspannungsfühler Teil einer Regeleinrichtung zum Regeln der Garnspannung ist, daß die Regeleinrichtung ein Stellgerät zum Verändern der Drehzahl der Friktionswalze und einen Sollwertgeber besitzt und daß die Sollwertgeber aller Spuleinrichtungen einen gemeinsamen Sollwerteinsteller besitzen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sollwertgeber als Teile eines fluidischen Systems jeweils eine gegen die Atmosphäre abgeschlossene Kammer veränderbaren Volumens aufweisen, daß die Kammern durch Leitungen an den zentralen Sollwerteinsteller angeschlossen sind, daß der Sollwerteinsteller eine Einstellvorrichtung zum Einstellen eines vom Atmosphärendruck abweichenden Fluiddruckes besitzt und daß die Kammern der Sollwertgeber ihrem Füllungsgrad und/oder ihrem Innendruck entsprechend den Sollwert bestimmen.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt der Garnspannungsfühler ein vom laufenden Garn teilumschlungenes Garnleitelement, das auf ein lageveränderbares Element eine Kraft ausübt, der eine Gegenkraft entgegenwirkt, die vom Sollwertgeber beziehungsweise dessen Kammer veränderbaren Volumens verursacht ist, wobei die Lageänderung des Elements durch einen Sensor erfaßt wird, der eine Wirkverbindung zum Stellgerät aufweist.

Als Stellgerät dient bei Einzelantrieb der Friktionswalze beispielsweise ein Frequenzsteuergerät für einen frequenzgesteuerten Antriebsmotor. Bei gemeinsamem Antrieb der Friktionswalzen kann das Stellgerät beispielsweise als steuerbares Getriebe oder als eine steuerbare Kupplung ausgebildet sein.

Da der Garnzugkraftverlauf von Spitzen überlagert ist, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß das lageveränderbare Element einen geschwindigkeitsproportionalen Bewegungsdämpfer besitzt. Die Dämpfungswirkung ist umso größer, je schneller das lageveränderbare Element seine Lage verändern möchte.

Das lageveränderbare Element besteht vorteilhaft aus einem schwenkbar gelagerten mehrarmigen Hebel, der an seinem einen Hebelarm das Garnleitelement trägt und an einem anderen Hebelarm mit dem Sollwertgeber beziehungsweise dessen Kammer veränderbaren Volumens verbunden ist.

Vorteilhaft sind in der Nähe eines Hebelarms den Hebelausschlag erfassende, mit dem Stellgerät verbundene Sensoren angeordnet.

Als Sensoren kommen beispielsweise Annäherungssensoren, Mikroschalter oder dergleichen in Betracht. Mit Mikroschaltern kann eine einfache Zweipunktregelung verwirklicht werden.

In Weiterbildung der Erfindung besteht der Bewegungsdämpfer aus einem mit Silikonöl gefüllten Gefäß, in dem ein mit dem Hebel verbundener Kolben angeordnet ist.

Die Kammer veränderbaren Volumens besteht vorteilhaft aus einem dünnwandigen Balg. Je nach Gasdruck beziehungsweise Innendruck ist der Balg mehr oder weniger stark aufgebläht. Alternativ besitzt die Kammer veränderbaren Volumens eine dünnwandige Membran.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das lageveränderbare Element direkt oder über ein Zwischenstück mit der äußeren Oberfläche eines bewegbaren Teiles der gegen die Atmosphäre abgeschlossenen Kammer veränderbaren Volumens in Kontakt ist.

Das Zwischenstück liegt beispielsweise an günstiger Stelle der Membran, zum Beispiel in Membranmitte, auf der Membran auf. Wird ein Balg verwendet, kann er beispielsweise die Gestalt eines kleinen Luftballons haben oder ziehharmonikaartige Seitenwände aufweisen.

Um die volle Garnzugkraft auszunutzen, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Garnleitelement von dem Garn mit einem Umlenkwinkel von etwa 90 Grad umschlungen ist und daß die Richtung der Kraft, die das Garnleitelement auf das lageveränderbare Element ausübt, etwa parallel zur Richtung des Garnlaufes liegt.

Sofern die Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, beispielsweise zum Wickeln konischer Kreuzspulen, einen dem Garnweglängenausgleich dienenden Garnspeicher besitzt, ist das Garnleitelement vorteilhaft durch eine Umlenkrolle dieses Garnspeichers gebildet. Normalerweise wäre eine solche Umlenkrolle gestellfest angeordnet, in diesem Fall sitzt sie an einem Hebelarm des lageveränderbaren Elements, dessen Lageänderung jedoch sehr eng begrenzt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung noch näher beschrieben und erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine prinzipielle Anordnung.

Fig. 2 zeigt eine an der Praxis orientierte Ausbildung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Spuleinrichtung 3 an einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, beispielsweise einer OE-Spinnmaschine, die eine Mehrzahl derartiger Spuleinrichtungen 3 aufweisen soll.

Die einzelne Spuleinrichtung 3 besitzt eine Friktionsrolle 4, die sich in Richtung des Pfeils 5 dreht. Die Friktionsrolle 4 dient dem Antrieb der zu wickelnden Kreuzspule 2, die auf der Friktionsrolle 4 aufliegt. Die Kreuzspule 2 wird durch einen schwenkbaren Spulenrahmen 6 getragen. Ein Abzugswalzenpaar 7, 8 bildet gemeinsam mit einer Spinnbox 9 die Liefereinrichtung des Garns 10, das in Richtung der Pfeile über einen Ausgleichsdraht 11 und einen changierenden Fadenführer 12 der Kreuzspule 2 zugeleitet wird. Die Fadenführer 12 der einzelnen Spuleinrichtungen 3 werden durch eine vor- und zurückverschiebbare Fadenführerstange 13 angetrieben.

Das Garn durchläuft einen Garnspeicher 14, bestehend aus einer Umlenkrolle 15, einer weiteren Umlenkrolle, die mit der Walze 8 des Abzugswalzenpaars 7, 8 identisch ist, einer Speicherrolle 16, einem Speicherhebel 17 und einem steuerbaren Speicherantrieb 18. Beim Wickeln einer konischen Kreuzspule 2 bewegt der Speicherantrieb 18 den Speicherhebel 17 im Takt der Bewegung des Fadenführers 12 in Richtung des Doppelpfeils 19.

Das Garn 10 umschlingt die Abzugswalze 8 um 90 Grad, danach in Laufrichtung gesehen die Speicherrolle 16 um 180 Grad, die Umlenkrolle 15 um 90 Grad und gelangt dann über den Ausgleichsdraht und den Fadenführer 12, wie erwähnt, zur Kreuzspule 2.

Die Abzugswalze 8 ist in Richtung des Pfeils 20 mit konstanter Drehzahl antreibbar. Der Ausgleichsdraht 11 bringt den Längenausgleich zustande, der wegen des im Changierdreieck auftretenden Schrägzugs des Garns erforderlich ist. Der Garnspeicher 14 dient der taktweisen Speicherung von Garnlängen beim Wickeln konischer Spulen. Es handelt sich um einen gesteuertern Garnspeicher, bei dessen Bewegungsspiel die Größe der Spulenkonizität und der wachsende Spulendurchmesser Berücksichtigung findet.

Zur Garnspannungsregelung ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Regeleinrichtung vorhanden. Die Regeleinrichtung 1 besitzt ein Stellgerät 21 zum Verändern der Drehzahl der Friktionswalze 4.

Die Umlenkrolle 15 dient zugleich als Garnleitelement eines insgesamt mit 22 bezeichneten Garnspannungsfühlers, der ein Teil der Regeleinrichtung 1 ist. Der Garnspannungsfühler 22 besitzt ein lageveränderbares Element in Gestalt eines Hebels 24, der an einem Lagerpunkt 25 gelagert ist und der nach Maßgabe einstellbarer Anschläge 26, 27 in Richtung des Doppelpfeils 28 um den Lagerpunkt 25 begrenzt in einer Ebene schwenkbar ist.

An seinem einen Hebelarm 24′ trägt der Hebel 24 das erwähnte Garnleitelement 15. An seinem zweiten Hebelarm 24′′ trägt der Hebel 24 einen kleinen Eisenanker 29, dessen Annäherung beziehungsweise Entfernung durch zwei den Hebelausschlag erfassende Sensoren 30, 31 ermittelt werden kann. Der Sensor 30 ist durch eine Wirkverbindung 32, der Sensor 31 durch eine Wirkverbindung 33 mit dem Stellgerät 21 verbunden. Die beiden Sensoren 30 und 31 können beispielsweise Induktionsspulen enthalten, deren Induktivität durch die Annäherung beziehungsweise Entfernung des Eisenankers 29 veränderbar ist. In diesem Fall sind die Wirkverbindungen 32 und 33 elektrische Leitungen, über die das Stellgerät 21 gesteuert wird.

Der zweite Hebelarm 24′ ist mit einem Sollwertgeber 34 verbunden.

Der Sollwertgeber 34 besitzt eine gegen die Atmosphäre abgeschlossene Kammer veränderbaren Volumens in Gestalt eines dünnwandigen Balges 35. Über ein Zwischenstück 36 ist der Hebelarm 24 mit der äußeren Oberfläche eines Deckels 37 des Balges 35 in Kontakt.

Die Richtung der Kraft F, die das Garnleitelement 15 auf das lageveränderbare Element 24 ausübt, liegt parallel zur Richtung des Garnlaufes zwischen Garnleitelement 15 und Ausgleichsdraht 11.

Die Sollwertgeber 34 aller Spuleinrichtungen 3 der Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine sind durch Rohrleitungen 38, die aus Stichleitungen und Sammelleitungen bestehen können, an einen zentralen Sollwerteinsteller 39 angeschlossen. Der Sollwerteinsteller 39 besitzt eine Stellvorrichtung 40 zum Einstellen eines vom Atmosphärendruck abweichenden Fluiddruckes. Als Fluid wird Luft gewählt. Statt Luft kann beispielsweise ein innertes Gas gewählt werden. Flüssigkeiten sind für Textilmaschinen weniger empfehlenswert wegen der Verschmutzungsgefahr.

Das lageveränderbare Element 24 besitzt einen geschwindigkeitsproportionalen Bewegungsdämpfer 41 in Gestalt eines mit Silikonöl 42 gefüllten Gefäßes, in dem ein mit dem lagerveränderbaren Element 24 durch ein Gestänge 43 verbundener Kolben 44 angeordnet ist.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß das Stellgerät 21 eine Wirkverbindung 45 zu der Friktionsrolle 4 besitzt. Bei der Wirkverbindung 45 handelt es sich beispielsweise um ein stufenlos steuerbares Getriebe, das durch eine Welle, Hohlwelle oder dergleichen mit der Friktionsrolle 4 verbunden ist. Das Stellgerät 21 stellt nach Maßgabe des Garnspannungsfühlers 22 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes ein.

Wird das Garnleitelement 15 infolge der Garnspannung in Richtung des Kraftpfeils F bewegt, so gerät der Eisenanker 29 näher an den Sensor 31, der über die Wirkverbindung 33 das Stellgerät 21 veranlaßt, auf das Getriebe beziehungsweise die Wirkverbindung 45 derartig einzuwirken, daß sich die Drehzahl der Friktionsrolle 4 etwas verlangsamt. Bewegt sich das Garnleitelement 15 dagegen bei nachlassender Garnspannung gegen die Richtung des Kraftrichtungspfeils F, so nähert sich der Eisenanker 29 wieder mehr dem Sensor 30, der über die Wirkverbindung 32 das Stellgerät 21 veranlaßt, die Drehzahl der Friktionsrolle 4 etwas zu erhöhen. Treten nur geringe Garnspannungsschwankungen auf, so stellt sich eine quasi stationäre Wickelgeschwindigkeit ein.

Erfolgen die Garnspannungsänderungen langsam während der Spulreise, so geht auch die Änderung der Wickelgeschwindigkeit entsprechend langsam vonstatten.

Die zentrale Einstellbarkeit des Fluiddruckes gewährleistet einen recht gleichmäßigen Spulenaufbau sämtlicher Kreuzspulen aller Spuleinrichtungen der Maschine und gewährleistet dadurch einen hohen Qualitätsstandard.

Die Ausbildung nach Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen durch folgendes von der Ausbildung nach Fig. 1:

Der mehrarmige Hebel 24 A hat einen dritten Arm 24′′′, der als Schaltarm dient. Die beiden Sensoren 30′ und 31′ sind als Mikroschalter ausgebildet. Bei nachlassender Garnspannung gibt der Mikroschalter 30′ dem Stellgerät 21 die Anweisung, die Friktionsrolle 4 rascher rotieren zu lassen. Steigt umgekehrt die Garnspannung an, so schaltet der Hebelarm 24′′′ den Mikroschalter 30′ wieder aus, den Mikroschalter 31′ dagegen ein. Der Mikroschalter 31′ gibt dem Stellgerät 21 die Anweisung, die Friktionsrolle 4 etwas langsamer rotieren zu lassen, um die Garnspannung durch verminderten Wickelzug wieder abzubauen.

Der Sollwertgeber 34′ besitzt eine Kammer 35′ veränderbaren Volumens, die statt mit einem Balg mit einer dünnwandigen Membran 46 versehen ist. Das Zwischenstück 26 des Hebelarms 24′′ liegt in Membranmitte auf der Membran 46 auf.

Der Sollwerteinsteller 39 ist als ein rundes Gefäß ausgebildet, das durch eine Rollmembran 47 nach oben hin abgeschlossen ist. Als Stellvorrichtungen dienen ein massebehafteter Kolben 40 und ein auf den Kolben 40 aufgesetztes Gewicht 40′. Durch Auflage unterschiedlicher Gewichte auf den Kolben 40 kann der Innendruck des Systems variiert werden. Es können Meldevorrichtungen zum Melden eines Druckverlustes, Anzeigevorrichtungen zum Anzeigen des Luftdrucks und Füllarmaturen zum Füllen des Systems mit Luft oder einem innerten Gas nach Wahl angeordnet werden.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Garnspannungsregelung an einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einer Mehrzahl von Spuleinrichtungen, bei denen die Kreuzspulen durch Friktionsrollen angetrieben werden und bei denen das Garn mit jeweils konstanter Liefergeschwindigkeit aus einer Liefereinrichtung heraus der Kreuzspule zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• - an den einzelnen Spuleinrichtungen (3) im Fadenlauf von der Liefereinrichtung (7, 8) zur Kreuzspule (2) jeweils ein Garnspannungsfühler (22) angeordnet ist,
• - daß der Garnspannungsfühler (22) Teil einer Regeleinrichtung (1) zum Regeln der Garnspannung ist,
• - daß die Regeleinrichtung (1) ein Stellgerät (21) zum Verändern der Drehzahl der Friktionswalze (4) und einen Sollwertgeber (34, 34′) besitzt
• - und daß die Sollwertgeber (34, 34′) aller Spuleinrichtungen (3) einen gemeinsamen Sollwerteinsteller (39) besitzen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertgeber (34, 34′) als Teile eines fluidischen Systems jeweils eine gegen die Atmosphäre abgeschlossene Kammer (35, 35′) veränderbaren Volumens aufweisen, daß die Kammern (35, 35′) der Sollwertgeber (34, 34′) durch Leitungen (38) an den zentralen Sollwerteinsteller (39) angeschlossen sind, daß der Sollwerteinsteller (39) eine Stellvorrichtung (40, 40′) zum Einstellen eines vom Atmosphärendruck abweichenden Fluiddruckes besitzt und daß die Kammern (35, 35′) der Sollwertgeber (34, 34′) ihrem Füllungsgrad und/oder ihrem Innendruck entsprechend den Sollwert bestimmen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Garnspannungsfühler (22) ein vom laufenden Garn (10) teilumschlungenes Garnleitelement (15) besitzt, das auf ein lageveränderbares Element (24, 24 A) eine Kraft (F) ausübt, der eine Gegenkraft entgegenwirkt, die vom Sollwertgeber (34, 34′) beziehungsweise dessen Kammer (35, 35′) veränderbaren Volumens verursacht ist, und daß die Lageänderung des Elements (24, 24 A) durch einen Sensor (30, 31; 30′, 31′) erfaßt wird, der eine Wirkverbindung (32, 33) zum Stellgerät (21) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lageveränderbare Element (24, 24 A) einen geschwindigkeitsproportionalen Bewegungsdämpfer (41) besitzt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das lageveränderbare Element (24, 24′) aus einem schwenkbar gelagerten mehrarmigen Hebel besteht, der an seinem einen Hebelarm (24′) das Garnleitelement (15) trägt und an einem anderen Hebelarm (24′′) mit dem Sollwertgeber (34, 34′) beziehungsweise dessen Kammer (35, 35′) veränderbaren Volumens verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe eines Hebelarms (24′′; 24′′′) den Hebelausschlag erfassende, mit dem Stellgerät (21) verbundene Sensoren (30, 31; 30, 31′) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsdämpfer (41) aus einem mit Silikonöl (42) gefüllten Gefäß besteht, in dem ein mit dem lageveränderbaren Element (24, 24 A) verbundener Kolben (44) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (35) veränderbaren Volumens durch einen dünnwandigen Balg gebildet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (35′) veränderbaren Volumens eine dünnwandige Membran (46) aufweist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das lageveränderbare Element (24, 24 A) direkt oder über ein Zwischenstück (36) mit der äußeren Oberfläche eines bewegbaren Teiles (37, 46) der gegen die Atmosphäre abgeschlossenen Kammer (35, 35′) veränderbaren Volumens in Kontakt ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Garnleitelement (15) von dem Garn (10) mit einem Umlenkwinkel von etwa 90 Grad umschlungen ist und daß die Richtung der Kraft (F), die das Garnleitelement (15) auf das lageveränderbare Element (24, 24 A) ausübt, etwa parallel zur Richtung des Garnlaufes liegt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Garnleitelement (15) durch eine Umlenkrolle eines an der Kreuzspulen (2) herstellenden Textilmaschine vorhandenen, dem Garnweglängenausgleich dienenden Garnspeichers (14) gebildet ist.