DE3805656C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einem aus der DE-OS 31 23 494 bekannten Verfahren wird beim Anspinnen
eine Zentrierspindel benutzt, die den mit Hilfe von Abzugswalzen zugeführ
ten Faden zu dem Ende der Spule mit dem größeren Durchmesser verlagert,
wobei die Spule beim Anspinnen mittels einer Hilfsantriebsrolle angetrieben
wird. Da sich vor allem wegen der Konizität der Spule oder Leerhülse ein
deutlicher Unterschied zwischen der Umfangsgeschwindigkeit an jedem Spulen
ende und der Umfangsgeschwindigkeit in der Spulenlängsmitte ergibt, wo
die Spule bzw. Leerhülse angetrieben wird, wird in der Praxis die Antriebs
geschwindigkeit der Spule bzw. Leerhülse beim Anspinnen um durchschnittlich
2% abgesenkt. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Faden an dem Ende der
Leerhülse mit dem größeren Durchmesser aufgewickelt wird. Diese generelle
Absenkung der Spulenantriebsgeschwindigkeit entspricht aber nicht den
tatsächlich auftretenden Geschwindigkeitsunterschieden, so daß nach wie vor
Fadenbrüche oder eine grobe Behandlung des Fadens auftreten. Das gleiche
gilt für eine solche Anspinnphase, bei welcher der Faden gegegebenenfalls
auch an dem Ende der Spule bzw. Leerhülse mit dem kleineren Durchmesser
aufgewickelt werden kann, wo dann die Umfangsgeschwindigkeit für eine
einwandfreie Fadenaufnahme zu gering ist.
Gemäß der DE-OS 22 42 151 wird ein Zwischenspeicher für den Faden vorgese
hen, der Geschwindigkeitsunterschiede kompensiert, wobei durch Antreiben
der Spule bzw. Leerhülse mit wechselnden Geschwindigkeiten die Größe der
gespeicherten Fadenlänge kontrolliert wird.
In der DE-OS 24 58 853 wird vorgeschlagen, mehrere axial über die Spulen
länge verteilte Rollen zum Antreiben zu benutzen, die synchron mit der
Bewegung des changierenden Fadenführers nacheinander angetrieben werden, um
den Faden mit im wesentlichen gleichbleibender Spannung aufzuwickeln.
Bei einem durch die DE-OS 34 22 637 bekannten Stand der Technik wird die
Fadenspannung mittels eines Fadenspannungsfühlers abgetastet, der entsprechend
auftretender Fadenspannungsänderungen hin- und herpendelt. Die
Pendelbewegungen werden über ein Gestänge an einen Stellring übertragen,
der das Übersetzungsverhältnis eines Getriebes steuert, über welches die
die Spule antreibende Spulwalze angetrieben wird. Aufgrund der Reibungen,
die das Gestänge und der Stellring während ihrer Stellbewegung überwinden
müssen, erfolgt eine Anpassung der Aufwindegeschwindigkeit nur verzögert.
Ferner ist im Gestänge ein Langloch vorgesehen, das kleine Spannungsschwankungen
auffängt und eine Verstellung des Stellringes erst bewirkt,
wenn sich der Bereich der Fadenspannungsschwankungen ändert. Aus vorstehenden
Gründen ist es weder beabsichtigt noch möglich, die Antriebsgeschwindigkeit
der Spule bzw. Leerhülse an die Fadenliefergeschwindigkeit
in dem axial von der Längsmitte der Spule angeordneten Auflaufbereich des
Fadens anzupassen.
Die vorerwähnten Verfahren tragen nicht den tatsächlichen Verhältnissen
Rechnung, die sich bei unterschiedlichen Konizitäten der Spulen und verschiedenen
Spulenaußendurchmessern beim Anspinnen ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu schaffen, um Fadenbrüche oder Ungleichmäßigkeiten beim Aufwickeln
im Zusammenhang mit dem Anspinnen ausschließen zu können.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 und vorrichtungsmäßig durch die Merkmale
der Ansprüche 8 bis 12 gelöst.
Wenn im Zusammenhang mit der Konizität oder der Geschwindigkeit von der
Spule die Rede ist, so umfaßt dies im Sinne der vorliegenden Erfindung auch
die Leerhülse, auf die noch kein Faden aufgewickelt ist.
Der Ist-Außendurchmesser der Spule ist diejenige Größe, aus der unter
der Voraussetzung des Bekanntseins der Konizität der Spule exakt auf
die beim Spulenwechsel oder Anspinnen auftretenden Unterschiede der Umfangs
geschwindigkeit zwischen der Spulenlängsmitte und den Spulenenden ge
schlossen werden kann. Dabei kann dieser Ist-Außendurchmesser nach Wahl
am großen oder am kleinen Durchmesser oder mittig zwischen den beiden
Spulenenden ermittelt werden. Dadurch, daß die Antriebsgeschwindigkeit
der Spule gegenüber der Arbeitsgeschwindigkeit in strikter Abhängigkeit
vom ermittelten Ist-Außendurchmesser geändert wird, läuft der mit der
vorgegebenen Liefergeschwindigkeit ankommende Faden korrekt auf die Spule
auf, so daß Fadenbrüche aufgrund zu großer Fadenspannung einerseits und
Ungleichmäßigkeiten im Wickelbild aufgrund zu geringer Fadenspannung
andererseits zuverlässig vermieden werden. Vorteilhaft ist dabei, daß
der Faden beim Spulenwechsel oder Anspinnen unverändert mit der jeweils
eingestellten Liefergeschwindigkeit aufgewickelt wird, so daß der Spinn
vorgang nicht notwendigerweise unterbrochen oder umgesteuert zu werden
braucht.
Zweckmäßig ist dabei die Vorgangsweise gemäß Anspruch 2, weil das Drosseln
der Antriebsgeschwindigkeit gegenüber der Arbeitsgeschwindigkeit in Ab
hängigkeit vom Ist-Außendurchmesser der Spule exakt den tatsächlichen
Gegebenheiten entspricht, was zu einer wesentlich verbesserten Wickelquali
tät gegenüber dem bekannten Verfahren mit genereller Absenkung der Antriebs
geschwindigkeit führt. Die in striker Abhängigkeit vom ermittelten Ist-
Außendurchmesser der Spule bzw. Leerhülse vorgenommene Änderung der An
triebsgeschwindigkeit ermöglicht das Anspinnen bei hohen Fadenlaufgeschwin
digkeiten.
In der Praxis hat sich die Verfahrensweise gemäß Anspruch 3 als besonders
zweckmäßig erwiesen. Innerhalb dieses begrenzten Bereiches von bis zu
15% wird die Änderung der Antriebsgeschwindigkeit durchgeführt. Die
Änderung ist um so kleiner, je größer der Außendurchmesser der Spule
und je schwächer die Konizität der Spule ist.
Eine weitere, wichtige Maßnahme ist in Anspruch 4 enthalten. Der mittlere
Ist-Außendurchmesser ist nämlich der Wert, der sich verfahrensmäßig und
vorrichtungsmäßig am leichtesten ermitteln läßt. Aus dem Wert des mittleren
Ist-Außendurchmessers kann exakt auf die Geschwindigkeitsunterschiede
geschlossen werden, die sich über die Spulenlänge zwischen den Spulenenden
ergeben. Die Datenübertragung stellt ein fehlerarmes, ausreichend schnelles
und dabei außerordentlich exaktes Verfahren dar, das sich für dieses
Problem besonders eignet. Die Auswertung und Umsetzung der ermittelten
Werte in die Änderung der Antriebsgeschwindigkeit wird in üblicher Weise
mittels eines oder mehreren Mikroprozessoren durchgeführt.
Eine weitere, zweckmäßige Verfahrensvariante, bei der zum Anspinnen die
von Spulen-Tragarmen gehaltene Spule aus der Arbeitslage in eine festge
legte Spulenfreigabestellung verschwenkt wird, geht aus Anspruch 5 hervor.
Über das Maß der Verschwenkung oder die Zeitdauer der Schwenkbewegung der
Spulentragarme aus der Arbeitslage in die Spulenfreigabestellung kann exakt
auf den Ist-Außendurchmesser geschlossen werden, wobei vorteilhafterweise
für den Betrieb der Vorrichtung ohnedies notwendige Komponenten benutzt
werden.
Eine weitere, zweckmäßige Verfahrensvariante, bei der zum Anspinnen eine
Hilfsantriebsrolle aus einer Passivstellung in Anlage an den Umfang der
Spule bzw. Leerhülse bewegbar ist, geht aus Anspruch 6 hervor. Auch das
Ausmaß oder die Zeitdauer der Bewegung der Hilfsantriebsrolle zwischen der
festgelegten Passivstellung und ihrer Anlage am Spulen- bzw. Leerhülsenum
fang lassen einen exakten Rückschluß auf den Ist-Außendurchmesser der Spule
bzw. Leerhülse zu.
Eine andere Verfahrensvariante, bei der die Fadenspinnlänge fortwährend
ermittelt und gespeichert wird, geht aus Anspruch 7 hervor. Die jeweilige
Fadenspinnlänge jeder Spinnstelle wird in einer Steuereinheit in der
Maschinenzentrale gehalten. Durch das Material des Fadens bedingte Abwei
chungen wirken sich erst bei größeren Spulen-Außendurchmessern aus. Da
bei größeren Spulen-Außendurchmessern aber die Unterschiede zwischen
der Umfangsgeschwindigkeit in der Spulenlängsmitte und an den Spulenenden
kleiner werden, werden auch die materialbedingten Abweichungen dann kompen
siert.
Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich besonders eine Vorrichtung
gemäß Anspruch 8, bei der eine durch eine Antriebsvorrichtung antreibbare
Spule sowie eine Steuereinheit vorgesehen sind, die mit der Antriebsvor
richtung für die Spule in geschwindigkeitssteuernder Verbindung steht.
Die Fühler oder Lichtschranken werden nacheinander über den wachsenden
Außendurchmesser der Spule betätigt, so daß sie in der Lage sind, der
Steuereinheit den Ist-Außendurchmesser exakt mitzuteilen. Solche Fühler
oder Lichtschranken sind betriebssicher und platzsparend unterzubringen.
Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, die eine Spule und die Spule
tragende, verschwenkbare Spulen-Tragarme aufweist, die beim Anspinnen
in einem vom Ist-Außendurchmesser der Spule abhängigen Maß in eine Spulen
freigabestellung verschwenkbar sind, geht aus den Ansprüchen 9 und 10
hervor. In vorteilhafter Weise werden hier ohnedies in der Vorrichtung
enthaltene Komponenten zur Ermittlung des Ist-Außendurchmessers herange
zogen. Es braucht hierbei zur Ermittlung des Ist-Außendurchmessers nicht
in den unmittelbaren Bewegungsbereich der Spule eingegriffen zu werden,
sondern der Ist-Außendurchmesser wird an einer von der Spule entfernten
Stelle exakt abgegriffen. Für die Praxis hat sich dabei eine Ausführungs
form der Vorrichtung bewährt, wie sie aus Anspruch 11 zu entnehmen ist.
Ein Potentiometer oder eine Zeitgliederschaltung sind zuverlässige und
verschmutzungsunanfällig arbeitende Bestandteile, die kompakt sind und
gut nutzbare Signale erzeugen.
Eine weitere, alternative Ausführungsform der Vorrichtung, bei der eine
zwischen einer festgelegten Passivstellung und einer vom Ist-Außendurch
messer der Spule abhängigen Antriebsstellung am Spulenumfang verschwenk
bare Hilfsantriebsrolle zum Antreiben der Spule beim Anspinnen vorgesehen
ist, wobei die Hilfsantriebsrolle mit einer von der Steuereinheit ange
steuerten Antriebsvorrichtung in Verbindung steht, geht aus Anspruch 12
hervor. Auch hierbei wird wiederum entfernt vom Bewegungsbereich der
Spule die Meßvorrichtung benutzt, um über eine ohnedies für die Funktion
der Vorrichtung notwendige Komponente den jeweiligen Ist-Außendurchmesser
zu ermitteln und der Steuereinheit zu übermitteln.
Zweckmäßig ist schließlich auch die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß
Anspruch 13, bei der eine Steuereinheit vorgesehen ist, die mit den Faden
liefernden Abzugswalzen sowie mit einer Antriebsvorrichtung für die
Spule in Verbindung steht und ein Rechenglied enthält, das fortwährend
die Fadenspinnlänge ermittelt und speichert. Da die Steuereinheit wie
üblich ohnedies über die Fadenspinnlänge informiert ist, bedeutet es
keinen nennenswerten Mehraufwand mehr, das Rechenglied so zu erweitern,
daß es mit vorbestimmten und eingespeicherten Werten über die Fadenspinn
länge den Ist-Außendurchmesser der Spule beim Anspinnen ermittelt und
die Steuereinheit in die Lage versetzt, die dazu notwendige Geschwindig
keitsänderung für die Antriebsvorrichtung einzusteuern.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung und in Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Wickeln konischer Spulen in schematischer
Darstellung;
Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung in einer anderen
Ansicht;
Fig. 3 eine Detailvariante; und
Fig. 4 ein Schaubild mit den Geschwindigkeitsunterschieden einer Spule
bei unterschiedlicher Konizität und unterschiedlichem mittleren
Außendurchmesser.
Wird eine konische Spule 6 (Fig. 2) bzw. Leerhülse 7 in ihrer Längsmitte
M (Fig. 1) mittels einer Antriebsrolle 9 über ihren Außendurchmesser
D im mittleren Längenbereich mit einer vorbestimmten Arbeitsgeschwindig
keit angetrieben, so differieren die Umfangsgeschwindigkeiten nahe den
beiden Spulenenden e und E aufgrund der dort vom mittleren Außendurchmesser
D unterschiedlichen Außendurchmesser D 2 und D 1 beträchtlich von der Arbeits
geschwindigkeit. Das Schaubild gemäß Fig. 4 verdeutlicht in Kurvenform
diese Geschwindigkeitsunterschiede Δ V (e, E) beispielsweise für eine
Spule mit einer Konizität von 2° und einer Spule mit einer Konizität
von 4° 20′. Es ist in diesem Schaubild auf der horizontalen Achse der
mittlere Außendurchmesser D aufgetragen, während auf der vertikalen Achse
die Geschwindigkeitsänderung in Prozent angegeben ist. Die vertikale
Achse spiegelt dabei die positiven und negativen Geschwindigkeitsände
rungen Δ V (e, E) wieder, die sich zwischen dem Außendurchmesser D und den
Außendurchmessern D 1 und D 2 an den beiden Enden e und E der Spule 6
ergeben. Die Werte für die zu berücksichtigenden Geschwindigkeitsänderungen
Δ V (e, E) werden für verschiedene Konizitäten und Fasermaterialien
empirisch ermittelt. Beispielsweise ergibt sich bei einer Spule 6 mit einer
Konizität von 2° eine Geschwindigkeitsänderung um annähernd + 5%, während
die Geschwindigkeitsänderung bei einer 4° 20′-Spule, z.B. bei leerer
Spulenhülse 7, mehr als + 10% beträgt. Das Schaubild gemäß Fig. 4 läßt
auch deutlich erkennen, daß diese Geschwindigkeitsunterschiede mit
steigendem mittleren Außendurchmesser D allmählich abnehmen. Aus dem
Schaubild ergibt sich somit klar, daß bei einer leeren Spulenhülse nach
einem Spulenwechsel und beim Bilden der üblichen Fadenreserve F R (Fig. 1)
am Ende E der Spule 6 mit dem größeren Durchmesser D 1 der gelieferte Faden
um bis zu 15% zu schnell aufgewickelt wird, was einen unter Umständen zu
einem Fadenbruch führenden Anstieg der Fadenspannung bewirkt, obwohl die
Leerhülse 7 in ihrem mittleren Längenbereich mit der Fadenliefergeschwin
digkeit angetrieben wird. Umgekehrt wird bei einem Anspinnvorgang, der
am Ende e der Leerhülse 7 oder der Spule 6 mit dem kleinen Durchmesser D 2
vorgenommen wird, die Umfangsgeschwindigkeit der Leerhülse 7 bzw. der Spule
6 im Auflaufbereich des Fadens 7 nicht mehr ausreichen, um die grundsätz
lich vorbestimmte Fadenspannung aufrechtzuerhalten, so daß sich der Faden 5
lockert und ein ungleichmäßiges Wickelbild erzeugt.
Um diese vorerwähnten Nachteile zu beseitigen, wird die Antriebsgeschwin
digkeit der Leerhülse 7 bzw. der Spule 6 bei einem Anspinnvorgang gegenüber
der Arbeitsgeschwindigkeit geändert, d.h. angehoben oder abgesenkt, um ein
gleichmäßiges Aufnehmen des mit einer festgelegten Liefergeschwindigkeit
ankommenden Fadens zu gewährleisten. Dabei wird die Umfangsgeschwindigkeit
der Leerhülse 7 bzw. der Spule 6 in strikter Abhängigkeit vom Ist-Außen
durchmesser D, D 1 bzw. D 2 der Leerhülse 7 bzw. der Spule 6 (siehe Kurven
von Fig. 4) und in Abhängigkeit von der jeweiligen Konizität der Spule 6
geändert. Der Ist-Außendurchmesser muß dazu allerdings ermittelt werden.
Bei einer in Fig. 1 schematisch angedeuteten Spinnstelle 1 kommt der
Faden F aus einem beispielsweise als OE-Rotor 2 ausgebildeten Spinnelement.
Er läuft zwischen Abzugswalzen 3 ein, die mit einer Antriebsvorrichtung
4 in Verbindung stehen und die Liefergeschwindigkeit des Fadens F bestimmen.
Die Leerhülse 7 bzw. die Spule 6 wird in üblicher Weise von Spulen-Trag
armen 5 drehbar gehalten, und zwar zweckmäßigerweise mit Hilfe von Spulen
tellern 8 und 8 a. In der Längsmitte M der Spule 6 greift an ihrem Außen
umfang am mittleren Ist-Durchmesser D eine Antriebsrolle 9 an, die der
Hauptantrieb zum Wickeln oder auch ein Hilfsantrieb sein kann, und die
mit einer Antriebsvorrichtung 10 in bewegungsübertragender Verbindung
steht.
Für einen Anspinnvorgang in Verbindung mit einem Spulenwechsel oder auch
zur Fadenbruchbehebung wird eine Zentrierspindel 11 verwendet, die mit
einer Antriebsvorrichtung 12 in Verbindung steht und ein mit einem Abwurf
ende 13 auslaufendes Teil kleinen Durchmessers besitzt. In üblicher Weise
ist die Zentrierspindel 11 mit gegenläufigen Gewindegängen 110, 111 an
ihrer Oberfläche und mit einer mittigen Zentriernut 112 ausgestattet,
so daß ein Zentrieren des Fadens F genauso möglich ist wie eine zwangsweise
Bewegung des Fadens F in Richtung zum kleineren Ende e oder in Richtung
zum größeren Ende E der Spule 6. Für das Wickeln des Fadens F im Kreuzgang
ist ferner ein changierender Fadenführer 14 vorgesehen, der in Längsrich
tung der Spule 6 hin und her bewegt wird und den Faden F führt. Während
des Anspinnens wird der Fadenführer 14 nicht eingesetzt.
Ferner ist eine mit 15 bezeichnete Steuereinheit vorgesehen, die die
einzelnen Komponenten der Spinnstelle 1 steuert. Die Steuereinheit besitzt
beispielsweise einen Eingabeteil 16 sowie ein Rechenglied 40 (z.B. einen
Mikroprozessor) mit Speichern 42 und 43. Die Antriebsvorrichtung 10 für die
Spule 6 ist über eine Steuerleitung 17 an die Steuereinheit 15 angeschlos
sen, während die Antriebsvorrichtungen 12 und 4 für die Zentrierspindel 11
bzw. die Abzugswalzen 3 über die Steuerleitungen oder Signalleitungen 18
und 19 an die Steuereinheit 15 angeschlossen sind.
Mit der Steuereinheit 15 wird beim Kreuzwickeln und Arbeiten des Fadenfüh
rers 14 die Antriebsvorrichtung 10 mit einer Arbeitsgeschwindigkeit ange
steuert, die sich aus der Liefergeschwindigkeit der Abzugswalzen 3 ergibt.
Die Geschwindigkeitsänderungen, die sich beim Auflaufen des Fadens F
dann zwischen der Längsmitte M und den beiden Enden e und E der Spule
6 ergeben, werden entweder durch nicht dargestellte Kompensiermittel
für die Fadenspannung oder durch eine entsprechende Steuerung der Bewegung
des Fadenführers 14 ausgeglichen. Insbesondere beim Anspinnen wird jedoch
die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung 10 und damit der
Antriebsrolle 9 gegenüber der Arbeitsgeschwindigkeit in Abhängigkeit
vom Ist-Außendurchmesser der Spule 6 so abgeändert, daß die Umfangsge
schwindigkeit der Spule 6 im Auflaufbereich des Fadens F mit der Lieferge
schwindigkeit übereinstimmt. Als Auflaufbereich des Fadens F wird dabei der
Bereich der Leerhülse 7 bzw. der Spule 6 verstanden, auf welche der Faden F
beim Anspinnen, d.h. bei Bildung der in Fig. 1 angedeuteten Fadenre
serve F R , aufläuft. Dies bedeutet, daß bei einem Spulenwechsel mit nach
folgendem Anspinnen, bei welchem die Fadenreserve F R an dem Ende E der
Leerhülse 7 mit dem großen Durchmesser D 1 gebildet wird, die Antriebsge
schwindigkeit der Leerhülse 7 gegenüber der Arbeitsgeschwindigkeit nach
abgeschlossenem Anspinnvorgang entsprechend abgesenkt wird, während die
Antriebsgeschwindigkeit bei einem Anspinnvorgang an dem Ende e mit dem
kleinen Durchmesser D 2 gegenüber der Arbeitsgeschwindigkeit angehoben wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist eine Änderung der Antriebsge
schwindigkeit dadurch möglich, daß in der Steuereinheit 15 im Rechenglied
14, das mit entsprechenden Daten über die Konizität der Spule 6 und
verschiedenen Ist-Außendurchmesserwerten entsprechend vorbestimmter Faden
spinnlängenwerte vorprogrammiert ist, beispielsweise durch Überwachung
der Anzahl der Umdrehungen der Abzugswalzen 3, die Fadenspinnlänge fort
während ermittelt und gespeichert wird, so daß das Rechenglied 40 aus
der jeweiligen Fadenspinnlänge exakt auf den Ist-Außendurchmesser D, D 1
bzw. D 2 der Spule 6 schließen kann. Ferner ist das Rechenglied 40 ent
sprechend einer der Kurven der Fig. 4 so vorprogrammiert, daß es zunächst
über die Ist-Fadenspinnlänge den Ist-Außendurchmesser und über den Ist-
Außendurchmesser dann die notwendige Änderung der Antriebsgeschwindigkeit
der Antriebsvorrichtung 10 ermittelt. Bei einem Spulenwechsel ist die
Fadenspinnlänge noch Null, so daß das Rechenglied 40 bei bekannter Spulen
größe und Konizität die maximale Änderung (siehe Fig. 4) der Antriebsge
schwindigkeit festlegt. Mit steigender Fadenspinnlänge ermittelt das
Rechenglied 40 den jeweiligen Ist-Außendurchmesser, zweckmäßigerweise den
mittleren Ist-Außendurchmesser D der Spule 6, und berechnet damit das Maß
der beispielsweise für einen Anspinnvorgang notwendigen Geschwindigkeits
änderung für die Antriebsvorrichtung 10. Dabei kann durch entsprechende
Programmierung auch ein unterschiedliches Anwachsen des Spulendurchmessers
bei Verarbeitung unterschiedlichen Fadenmaterials berücksichtigt werden.
Sobald der Anspinnvorgang abgeschlossen ist und der Fadenführer 14 den
Faden F für die changierende Kreuzwickelbewegung übernimmt, wird das
Rechenglied 40 deaktiviert, worauf durch die Steuereinheit 15 die Antriebs
vorrichtung 10 wieder mit der von den Abzugswalzen 3 vorgegebenen Arbeits
geschwindigkeit angesteuert wird.
Bei einer anderen Ausführungsform einer solchen Spinnstelle 1′ gemäß
Fig. 2 sind zwei alternative Lösungen zum Ermitteln des Ist-Außendurchmes
sers der Spule 6 bzw. Spulenhülse 7 angedeutet, von denen in der Praxis
jeweils nur eine eingesetzt wird.
Bei der Spinnstelle 1′ sind den Komponenten von Fig. 1 entsprechende
Komponenten mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der Faden F läuft zwischen den Abzugswalzen 3 hindurch und wird an einer
Umlenkrolle 3′, die auch eine Kompensiereinrichtung sein kann, umgelenkt,
um dann über die Spulwalze 9 a auf die Leerhülse 7 bzw. auf die in strich
lierten Linien angedeutete Spule 6 aufgewickelt zu werden. Der Fadenführer
14 übernimmt hierbei die changierende Funktion während des normalen Kreuz
wickelvorganges.
Die Spulwalze 9 a steht mit einer Antriebsvorrichtung 10 a in Verbindung,
die über eine Steuerleitung 17 a an die Steuereinheit 15 angeschlossen
ist. Die Leerhülse 7 bzw. die Spule 6 wird von den Spulen-Tragarmen 5
getragen, die in einem Schwenklager 20 stationär, aber schwenkbar gehalten
sind. Zwischen die Spulwalze 9 a und die Spule 6 kann bei einem Fadenbruch
oder zum Spulenwechsel bzw. Anspinnen ein Trennelement 43′ eingeschoben
werden, das den Antrieb der Spule 6 durch die Hauptantriebsrolle 9 a schlag
artig unterbricht.
An der anderen Seite der Tragarme 5 ist eine Schwenkhalterung 21 für eine
Hilfsantriebsrolle 9 b vorgesehen, die mit einem Antrieb 10 b in Verbindung
steht, der über eine Steuerleitung 17 b an die Steuereinheit 15 angeschloss
en ist. Die Schwenkhalterung 21 ist mit einer nicht dargestellten Bewegungs
vorrichtung versehen, mit der die Hilfsantriebsrolle 9 b aus einer durch
einen Anschlag 22 festgelegten Passivstellung an den Umfang der Spule 6
anlegbar ist, wobei eine Feder 23 für einen Anpreßdruck der Hilfsantriebs
rolle 9 b sorgt. Die Schwenkhalterung 21 ist in einem stationären Schwenk
lager 24, z.B. in einer Wartungsvorrichtung 41, die vor den Spinnstellen
einer Spinnvorrichtung hin und her fahrbar und zu einem Spulenwechsel oder
zum Anspinnen vor der jeweiligen Spinnstation plazierbar ist, gelagert.
An der Schwenkhalterung 21 ist ein Taster 25 angebracht, der mit einem
Potentiometer oder einer Zeitgliederschaltung zusammenarbeitet, die eine
Meßvorrichtung 26 bildet, mit der das Ausmaß und/oder die Zeitdauer der
(gleichförmigen) Bewegung der Schwenkhalterung 21 aus der Passivstellung am
Anschlag 22 bis zur Anlage am Umfang der Spule 6 feststellbar und in ein
Steuersignal umsetzbar ist. Da die Hilfsantriebsrolle 9 b den Umfang der
Spule 6 umso früher erreicht, je größer der Ist-Außendurchmesser D der
Spule 6 ist, ist das Ausmaß der Bewegung der Schwenkhalterung 21 oder die
Zeitdauer dieser Bewegung ein Maß für den Ist-Außendurchmesser D. Die
Meßvorrichtung 26 ist über Anschlußleitungen 27 mit einer Schnittstelle 35
und über diese über eine Steuerleitung 34 mit der Steuereinheit 15 verbun
den. Da die Hilfsantriebsrolle 9 b nur bei einem Anspinnvorgang benutzt
wird, während die Spulwalze 9 a nicht in antriebsmäßiger Verbindung mit der
Spule 6 bzw. Leerhülse 7 ist, läßt sich auf diese Weise der Ist-Außendurch
messer D der Spule 6 bzw. der Leerhülse 7 einfach ermitteln, so daß die
Steuereinheit 15 in der Lage ist, die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebs
vorrichtung 10 b entsprechend einzusteuern.
In der Wartungsvorrichtung 41 ist ferner eine Stützvorrichtung 28 für die
Spulen-Tragarme 5 vorgesehen, die ebenfalls beim Spulenwechsel oder bei
einem Anspinnvorgang zum Einsatz kommt. Die Stützvorrichtung 28 besitzt
eine Stützgabel 29, die normalerweise ihre Endstellung auf einem Anschlag
30 einnimmt. Sie ist um ein Schwenklager 31 verschwenkbar und wird durch
einen nicht dargestellten Bewegungsantrieb beaufschlagt, um bei einem
Spulenwechsel oder beim Anspinnen die Spulen-Tragarme 5 anzuheben, so
daß die Spule 6 nicht mehr mit der Spulwalze 9 a, sondern mit der Hilfsan
triebsrolle 9 b zusammenarbeitet. Die Stützvorrichtung 28 wird dabei nur
so weit bewegt, daß der Spulenumfang einen vorbestimmten Abstand von der
Spulwalze 9 a einnimmt. Da also das Ausmaß der Schwenkbewegung der Stütz
vorrichtung 28 in Abhängigkeit vom Ist-Außendurchmesser der Spule 6 vari
iert, ist das Ausmaß der Schwenkbewegung nutzbar, um den Ist-Außendurch
messer D der Spule 6 festzustellen. Die Spulen-Tragarme 5 werden in Abhän
gigkeit vom jeweiligen Ist-Außendurchmesser D der Spule 6 zwar jeweils
um den gleichen Schwenkweg verschwenkt, um den Spulenumfang um ein vorge
gebenes Maß von der Spulwalze 9 a zu entfernen, doch ändert sich dabei die
Lage des Schwenkbereiches, so daß diese unterschiedliche Schwenkbereichs
lage zur Feststellung des Ist-Außendurchmessers D der Spule 6 bzw. der
Leerhülse 7 benützt werden kann.
Wird die Stützvorrichtung 28 mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt,
um den Spulenumfang um das bestimmte Maß von der Spulwalze 9 a zu entfernen,
so kann die Zeitdauer für diese Schwenkbewegung genutzt werden für die
Feststellung des mittleren Ist-Außendurchmessers D der Leerhülse 7 oder
der Spule 6.
Abweichend zur zuvor beschriebenen Ausführung ist bei der gezeigten Aus
bildung der Fig. 2 an der Gabel 29 ein verlängernder Zeiger 32 angebracht, der entlang
einem Potentiometer oder einer Zeitgliederschaltung 36 bewegbar und über
Leitungen 33 an die Schnittstelle 35 Signale abzugeben in der Lage ist,
die den jeweiligen Ist-Außendurchmesser D repräsentieren und die die
Steuereinheit 15 in die Lage versetzen, die Antriebsvorrichtung 10 b ent
sprechend anzusteuern, d.h. die Antriebsgeschwindigkeit gegenüber der
Liefergeschwindigkeit des Fadens F zu reduzieren oder anzuheben. Auch
die Stützvorrichtung 28 ist in der Wartungseinheit 41 enthalten, so daß
die Wartungseinheit 41 eingesetzt wird, um die Ist-Außendurchmesser D
aller vorgesehenen Spinnstationen bei einem dort fälligen Anspinnvorgang
an die Steuereinheit 15 zu übermitteln, die zweckmäßigerweise die zentrale
Steuereinheit der Spinnvorrichtung ist.
Weiterhin sind in der Wartungsvorrichtung 41 in üblicher Weise eine Faden
absaugvorrichtung 37 sowie ein schwenkbares Saugrohr 38 und andere, nicht
gezeigte Mittel, die für das Anspinnen und/oder den Spulenwechsel erfor
derlich sind. Diese Mittel haben aber mit der Geschwindigkeitssteuerung
beim Anspinnen bzw. beim Spulenwechsel nichts zu tun, so daß der Einfach
heit halber auf die DE-OS 31 23 494 verwiesen wird, die hierzu deutlichere
Informationen liefert.
Fig. 3 verdeutlicht eine Detailvariante zum Ermitteln des Ist-Außendurch
messers D der Spule 6 oder der Leerhülse 7. Gemäß dieser Abbildung sind
entweder mit den Spulen-Tragarmen 5 mitbewegliche oder relativ zur Achse
der Spule 6 feststehende opto-elektronische oder andere berührungslose
Fühler oder Lichtschranken L 1 bis L 4 in einer Reihenanordnung derart
vorgesehen, daß die Spule 6 mit wachsendem Ist-Außendurchmesser D eine
zunehmende Zahl der Lichtschranken L 1 bis L 4 abdeckt, die über Steuerlei
tungen 39 mit der Steuereinheit 15 in signalübertragender Verbindung
stehen und den Ist-Außendurchmesser D der Spule 6 repräsentierende Sig
nale liefern, aus denen die Steuereinheit 15 in der vorerwähnten Weise
die Änderung der Antriebsgeschwindigkeit der Spule 6 beim Anspinnen vor
nehmen kann. Zweckmäßigerweise sind die Lichtschranken L 1 bis L 4 dem
mittleren Außendurchmesser D der Spule 6 zugeordnet. Denkbar wäre aber
auch, den kleinen oder großen Ist-Außendurchmesser D 1 oder D 2 der Spule
6 an ihrem einen oder anderen Ende e bzw. E abzutasten.
Claims (13)
1. Verfahren zum Wickeln konischer Kreuzspulen, insbesondere beim OE-
Spinnen, bei dem der von Abzugswalzen mit einer bestimmten Geschwin
digkeit gelieferte Faden einer Spule bzw. einer Leerhülse zugeführt
wird, die von einer durch eine Steuereinheit angesteuerten Antriebs
vorrichtung beim Aufwickeln mit einer auf die Fadenliefer-Geschwindig
keit abgestimmten Arbeitsgeschwindigkeit angetrieben wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D, D 1, D 2) der Spule (6)
bzw. der Leerhülse (7) im Auflaufbereich des Fadens ermittelt wird,
wobei der Auflaubereich insbesondere während einer Anspinnphase des
Fadens außerhalb der Längsmitte der Spule (6) bzw. der Leerhülse (7)
angeordnet sein kann, und daß die Antriebsgeschwindigkeit der Spule
bzw. Leerhülse zumindest während der Anspinnphase des Fadens in
Abhängigkeit von diesem ermittelten Außendurchmesser der Spule bzw.
Leerhülse derart gesteuert wird, daß die aufgrund der Konizität der
Spule bzw. Leerhülse von der Fadenliefergeschwindigkeit möglicherweise
abweichende Umfangsgeschwindigkeit der Spule bzw. Leerhülse im
Auflaufbereich des Fadens mit der Fadenliefergeschwindigkeit übereinstimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs
geschwindigkeit beim Wickeln des Fadens an dem Ende (E) der Spule
mit dem größeren Durchmesser in Abhängigkeit vom Ist-Außendurchmesser
gegenüber der Arbeitsgeschwindigkeit gedrosselt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebsgeschwindigkeit um bis zu 15% gegenüber der Arbeits
geschwindigkeit verändert wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der mittlere Ist-Außendurchmesser (D) der Spule
(6) bzw. Leerhülse (7) ermittelt und per Datenübertragung der Steuer
einheit übermittelt und von dieser zum Festlegen des Ausmaßes der
erforderlichen Änderung der Antriebsgeschwindigkeit ausgewertet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem zum Anspinnen
die von Spulen-Tragarmen gehaltene Spule bzw. Leerhülse durch eine
Tragarm-Stützvorrichtung aus der Arbeitslage in eine festgelegte
Spulenfreigabestellung verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ist-Außendurchmesser der Spule bzw. Leerhülse aufgrund des Maßes
der Verschwenkung in die Spulenfreigabestellung oder der Zeitdauer
der Schwenkbewegung der Stützvorrichtung ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem eine zum Anspinnen vorge
sehene Hilfsantriebsrolle aus einer Passivstellung in Anlage an
den Umfang der Spule bzw. Leerhülse bewegbar ist, dadurch gekennzeich
net, daß der Ist-Außendurchmesser der Spule bzw. der Leerhülse auf
grund des Ausmaßes oder der Zeitdauer der Bewegung der Hilfsantriebs
rolle zwischen der Passivstellung und der Anlage am Umfang der Spule
bzw. Leerhülse ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Faden
spinnlänge fortwährend ermittelt und gespeichert wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ist-Außendurchmesser der Spule bzw. Leerhülse
mittels vorherbestimmten Fadenspinnlängen entsprechend eingespeicher
ter Spulen-Außendurchmesser und aus der fortwährend ermittelten
Fadenspinnlänge ermittelt wird.
8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß den Ansprüchen
1 bis 4, mit einer durch eine Antriebsvorrichtung antreibbaren Spule
bzw. Leerhülse und mit einer Steuereinheit, die mit der Antriebsvor
richtung für die Spule bzw. Leerhülse in geschwindigkeitssteuernder
Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere relativ zur
Spule (6) bzw. Leerhülse (7) feststehende Fühler (L 1 bis L 4) in einer
Reihe angeordnet sind, die bei wachsendem Außendurchmesser der Spule
(6) nacheinander betätigt werden, und daß die Fühler (L 1 bis L 4) mit
der Steuereinheit (15) in signalübertragender Verbindung (39) stehen.
9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 5, mit
verschwenkbaren, eine Spule bzw. eine Leerhülse tragenden Spulentrag
armen, die beim Anspinnen in einem vom Ist-Außendurchmesser der
Spule bzw. Leerhülse abhängigen Ausmaß in eine Spulenfreigabestellung
verschwenkbar sind und mit einer Steuereinheit, die mit der Antriebs
vorrichtung für die Spule bzw. Leerhülse in geschwindigkeitssteuern
der Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß den Spulentragarmen
(5) eine Meßvorrichtung (36) für die Bewegung der Spulentragarme (5)
in die Spulenfreigabestellung zugeordnet ist, die mit der Steuerein
heit (15) signalübertragend verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher den Spulentragarmen zum
Verschwenken von einer vor der Spinnstelle angeordneten Wartungs
vorrichtung aus eine Tragarm-Stützvorrichtung zustellbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (36) das
Ausmaß oder die Zeitdauer der Bewegung der Stützvorrichtung (28) mißt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß
vorrichtung (36) ein Potentiometer oder eine Zeitglieder-Schaltung
enthält, mit dem bzw. mit der ein das Ausmaß oder die Zeitdauer
der Auslenkbewegung der Stützvorrichtung (28) repräsentierendes
Steuersignal, z.B. ein Steuerspannungswert, für die Steuereinheit
(15) erzeugbar ist.
12. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 6, mit
einer an einer zwischen einer festgelegten Passivstellung und einer
vom Ist-Außendurchmesser der Spule bzw. Leerhülse abhängigen Antriebs
stellung an den Umfang der Spule bzw. Leerhülse verschwenkbaren
Hilfsantriebsrolle zum Antreiben der Spule bzw. Leerhülse beim Anspin
nen, wobei die Hilfsantriebsrolle mit einer von einer Steuereinheit
angesteuerten Antriebsvorrichtung in Verbindung steht, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bewegungsweg der Schwenkhalterung (21) eine Meßvor
richtung (26) für das Ausmaß oder die Zeitdauer der jeweiligen Bewe
gung der Hilfsantriebsrolle angeordnet und mit der Steuereinheit (15)
signalübertragend verbunden ist.
13. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 7, mit
einer Steuereinheit, die mit den Faden liefernden Abzugswalzen sowie
mit einer Antriebsvorrichtung für die Spule bzw. Leerhülse und mit
einem Rechenglied in der Steuereinheit in Verbindung steht, das
fortwährend die Fadenspinnlänge ermittelt und speichert, dadurch
gekennzeichnet, daß im Rechenglied (40) zumindest ein wieder ables
barer Speicher (42) und ein beschreibbarer Speicher (43) enthalten
sind, daß im wieder ablesbaren Speicher (42) an bestimmten Speicher
plätzen für wenigstens eine Spulengröße und -konizität vorbestimmten
Fadenspinnlängenwerten zugeordnete Werte der Ist-Außendurchmesser der
Spule (6) bzw. Leerhülse (7) gespeichert sind, daß in dem beschreib
baren Speicher (43) fortlaufend die Fadenspinnlänge in der Spinn
station (2) und die Liefergeschwindigkeit des Fadens (F) speicherbar
sind, und daß das Rechenglied (40) zumindest bei einem Spulenwechsel
oder beim Anspinnen aktivierbar ist, um für die Steuereinheit (15)
aus der Ist-Fadenspinnlänge den Ist-Außendurchmesser der Spule (6)
bzw. Leerhülse (7) und aus der Liefergeschwindigkeit über den Ist-Außendurchmesser
der Spule (6) bzw. Leerhülse (7) die Änderung der
Antriebsgeschwindigkeit für die Antriebsvorrichtung (9, 10, 9 a, 10 a,
9 b, 10 b) zu ermitteln und die entsprechend anzusteuern.
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