DE3904065A1 - Method and apparatus for regulating the thread tension in a winding machine - Google Patents
Method and apparatus for regulating the thread tension in a winding machineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Fadenspannung an einer Spulstelle eines Spulauto maten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2.The invention relates to a method and an apparatus for Regulating the thread tension on a winding unit of a winding car maten according to the preamble of claim 1 and Claim 2.
Wird an einer Spulstelle eine Auflaufspule unter Konstanthal tung der Fadenspannung oder Fadenzugkraft in der vor der Auf laufspule liegenden Fadenstrecke bewickelt, erhöht sich mit zunehmendem Durchmesser der Auflaufspule bzw. der Fadenlagen auf der Auflaufspule im Inneren der Auflaufspule der Druck in Richtung entlang des Durchmessers bzw. der Radialrichtung der Auflaufspule, wodurch im Inneren der Spule Verwerfungen oder Faltenbildungen der Fadenlagen entstehen, die zu Furchen, Wellen oder Runzeln an den Oberflächen der Fadenlagen führen. Derartige Fehler oder Unregelmäßigkeiten der Wicklung der Auflaufspule können im Verlauf eines nachfolgenden Bearbeitungsschrittes zu einem fehlerhaften Freigeben des Fadens beim Abspulen oder einem ungleichmäßigen Färben führen. If there is a package under constanthal at a winding unit tion of the thread tension or thread tension in the before opening wound thread section lying, increases with increasing diameter of the package or the thread layers on the package inside the package the pressure in Direction along the diameter or the radial direction of the Package, causing warping or warping inside Wrinkles are formed in the layers of thread, which create furrows, Lead waves or wrinkles on the surfaces of the thread layers. Such errors or irregularities in the winding of the The package can be in the course of a subsequent one Processing step for an incorrect release of the Thread when unwinding or uneven dyeing to lead.
Es erscheint somit erforderlich, während des Umspulens des Fadens die Fadenspannung oder Fadenzugkraft gemäß dem Durch messer der Auflaufspule zu ändern. Hierbei sind die Mittel zum Bestimmen des Durchmessers der Auflaufspule von besonde rer Wichtigkeit.It therefore appears necessary while rewinding the Fadens the thread tension or thread tension according to the through change the diameter of the package. Here are the means to determine the diameter of the special package its importance.
Als Möglichkeit zum Bestimmen der Durchmesser von Auflaufspu len ist die Verwendung von Einrichtungen, die eine Auflauf spule mit einer vorbestimmten Fadenlänge bewickeln, in Erwä gung gezogen worden. Die Bestimmung des Durchmessers einer mit einer derartigen Einrichtung bewickelten Auflaufspule er fordert jedoch ein vorheriges Festlegen mehrerer Bedingungen wie die Anzahl der Wicklungen, den Wert der Zugspannung, die Changierbreite und ähnliche, sowie das Durchführen umständ licher Berechnungen, wobei der berechnete Wert nur ungenau mit dem tatsächlichen Durchmesser der Auflaufspule überein stimmt.As a way of determining the diameter of the soot len is the use of facilities that have a casserole Wind the bobbin with a predetermined length of thread, in rec been pulled. Determining the diameter of a with such a device he wound package however requires several conditions to be set in advance like the number of windings, the value of the tension, the Traversing width and the like, as well as performing calculations, whereby the calculated value is only imprecise with the actual diameter of the package Right.
Unter Verwendung einer Einrichtung der vorstehend erwähnten Art zum Bewickeln einer Auflaufspule mit einer konstanten Fadenlänge wird der Durchmesser der Auflaufspule indirekt bestimmt, wobei sich ein genauer Wert des Durchmessers nicht erhalten läßt und folglich ein Anpassen der Zugspannung oder Zugkraft des Fadens an den ermittelten Wert des Durchmessers der Auflaufspule das Entstehen von Furchen, Wellen oder Runzeln auf der Auflaufspule nicht wirksam verhindert.Using a device of the aforementioned Kind of winding a package with a constant Thread length, the diameter of the package becomes indirect determined, whereby an exact value of the diameter is not and consequently an adjustment of the tension or Tensile force of the thread to the determined value of the diameter the formation of furrows, waves or Wrinkles on the package are not effectively prevented.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich tung gemäß der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 2 angegebenen Art vorzusehen, mit denen eine indirekte Messung des Durchmessers einer Auflaufspule zu einem den Durchmesser der Auflaufspule darstellenden Wert führt, anhand dessen die Fadenspannung oder Fadenzugkraft zum Vermeiden von Unregelmäßigkeiten der Spulenbewicklung einstellbar ist.The object of the invention is a method and a Vorrich tion according to the in the preambles of claims 1 or 2 specified type to provide an indirect Measurement of the diameter of a package to a Diameter of the package represents value whose the thread tension or thread tension to avoid of irregularities in the coil winding is adjustable.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 bzw. 2.The achievement of this task results from the characterizing parts of claims 1 and 2 respectively.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen gekennzeichnet.Preferred embodiments of the invention are in the Unteran sayings marked.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Zugspannung oder Zugkraft eines aufzu spulenden Fadens kontinuierlich an einen maßgebenden Durch messerwert der Auflaufspule angepaßt.In the inventive method and the inventive Device will pull up the tensile stress or tensile force winding thread continuously to a decisive through adjusted the value of the package.
Bei der Erfindung wird ein Fadenspanner eingesetzt, der ent sprechend der Abweichung einer jeweils gemessenen Fadenspan nung von einer vorbestimmten Fadenspannung gesteuert wird, um die Spannung in einer vor der Auflaufspule liegenden Strecke eines von einer Spinnspule auf die Auflaufspule umzuspulenden Fadens zu regeln.In the invention, a thread tensioner is used, the ent speaking of the deviation of a thread chip measured in each case voltage is controlled by a predetermined thread tension, around the tension in a front of the package Draw one from a spool onto the package to regulate the thread to be wound.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Sensor zum Erfassen der Umdrehungen einer die Auflaufspule über Reibungskontakt mit den Fadenlagen in Drehung oder Umlauf setzenden Walze, z. B. einer Changierwalze, und ein Sensor zum Erfassen der Umdrehungen der Auflaufspule vorgesehen.In the device according to the invention, a sensor for Detect the revolutions of the package Frictional contact with the thread layers in rotation or circulation setting roller, e.g. B. a traversing roller, and a sensor for Detection of the revolutions of the package provided.
Zur Steuerung des Fadenspanners ist ein Prozeßrechner vorge sehen, in den Meßgrößen, die den Drehzahlen der Walze und Auflaufspule entsprechen, kontinuierlich als Daten eingegeben werden, und in dem das Verhältnis der Drehzahlen der Walze und der Auflaufspule kontinuierlich bestimmt wird, und in dem aus diesem Verhältnis und dem bekannten Durchmesser der Walze ein jeweiliger Durchmesserwert der Auflaufspule kontinuierlich bestimmt wird, anhand dessen die vorzugebende Fadenspannung ermittelt wird.A process computer is provided to control the thread tensioner see in the measured quantities, the speed of the roller and package correspond, continuously as data can be entered and in which the ratio of the speeds the roller and the package are determined continuously will, and in that from this relationship and the known Diameter of the roller a respective diameter value of the The package is continuously determined on the basis of this the thread tension to be specified is determined.
Ein Speicher ist vorgesehen, in den als Programm ein zu er zielender Verlauf der vorzugebenden Fadenspannung mit dem Durchmesserwert der Auflaufspule eingebbar ist. Bei diesem Verlauf nimmt die vorzugebende Fadenspannung mit größer werdendem Durchmesserwert der Auflaufspule allmählich ab.A memory is provided in which as a program targeted course of the thread tension to be specified with the Diameter value of the package can be entered. With this The thread tension to be specified increases with the course diameter of the package gradually decreases.
Aus dem ermittelten Durchmesserwert der Auflaufspule wird der entsprechende Wert der Fadenspannung bestimmt und automatisch dem Fadenspanner der Spulstelle vorgegeben.From the determined diameter value of the package the corresponding value of the thread tension is determined and automatically specified to the thread tensioner of the winding unit.
Wird das Verhältnis von Drehzahl Nd der Walze zu Drehzahl Np der Auflaufspule mit Nd/Np bezeichnet, ergibt sich der jeweilige Durchmesserwert Dp der Auflaufspule aus dem AusdruckIf the ratio of the rotational speed Nd of the roller to the rotational speed Np of the package is denoted Nd / Np , the respective diameter value Dp of the package results from the expression
Dp = Dd × Nd/Np, Dp = Dd × Nd / Np ,
wobei Dd den Durchmesser der die Auflaufspule in Umdrehung setzenden Walze darstellt.where Dd represents the diameter of the roll setting the package.
Wenn die über die Sensoren erfaßten Drehgeschwindigkeiten der Walze und der Auflaufspule in den Prozeßrechner eingegeben werden, wird der maßgebende Durchmesserwert der Auflaufspule direkt aufgrund des vorstehend angegebenen Ausdrucks erhalten, und zwar unabhängig von Faktoren wie An zahl der Fadenwindungen, Spannungswert, Changierbreite und ähnlichen. Da der auf diese Weise ermittelte Wert des Durch messers der Auflaufspule in den Speicher eingegeben wird, läßt sich ein diesem Wert des Durchmessers entsprechender Wert der Fadenspannung ermitteln, der als vorzugebender Fa denspannungswert dient.If the rotational speeds detected by the sensors the roller and the package in the process computer are entered, the decisive diameter value the package directly based on the above Get expression regardless of factors such as To number of thread turns, tension value, traversing width and similar. Since the value of the through determined in this way knife of the package is entered into the memory, can be a corresponding to this value of the diameter Determine the value of the thread tension, which is to be specified as the Fa the voltage value is used.
Da anstelle eines festen oder konstanten Werts der vorzuge benden Fadenspannung ein Wert der Fadenspannung vorgegeben wird, der mit größer werdendem Durchmesser der Auflaufspule allmählich abnimmt, wird dem Faden eine Fadenspannung oder Fadenzugkraft erteilt, bei der im Inneren der Auflaufspule der entlang der Richtung des Durchmessers der Auflaufspule entste hende Druck nicht mit größer werdendem Durchmesser der Auf laufspule ansteigt, so daß im Inneren der Auflaufspule keine Verwerfungen der Fadenlagen entstehen. Die Erfindung ist bei zylinderförmigen sowie konusförmigen Auflaufspulen anwendbar.Because instead of a fixed or constant value, the preferred thread tension a value of the thread tension is specified with the increasing diameter of the package gradually decreases, the thread becomes a thread tension or Thread tension is given at the inside of the package along the direction of the diameter of the package pressure does not increase with increasing diameter of the the winding coil rises, so that none inside the package The thread layers are warped. The invention is in cylindrical and cone-shaped packages can be used.
Anhand der Fig. 1, die schematisch den Aufbau einer bevorzug ten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln der Fadenspannung zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.With reference to FIG. 1, schematically showing the structure of a Favor th embodiment of a device for regulating the yarn tension, the invention will be explained in more detail.
Ein von einer Spinnspule 1 abgezogener Faden 2 wird zwischen Reibscheiben 4 und 5 eines Fadenspanners 3 geführt und gehal ten, wobei der Faden 2 nach dem Verlassen des Fadenspanners 3 durch einen elektronischen Fadenreiniger 6 und einen Faden spannungsmesser 7 hindurchgeführt und auf eine Auflaufspule 9 aufgewickelt wird, die von einer Changierwalze 8 in Drehung versetzt wird.A drawn off from a spinning bobbin 1 thread 2 is guided between friction disks 4 and 5 of a thread tensioner 3 and is held, the thread 2 being passed through an electronic thread cleaner 6 and a thread tension meter 7 after leaving the thread tensioner 3 and being wound onto a package 9 , which is set in rotation by a traversing roller 8 .
Die eine Reibscheibe 4 des Fadenspanners 3 ist an einer Welle befestigt und wird von einem Motor 10 in Drehung gesetzt, so daß keine anormale Fadenspannung entsteht, wobei die Reib scheibe 4 entlang der Axialrichtung der Welle festgelegt ist. Die andere Reibscheibe 5 ist entlang der Axialrichtung vor- und zurückverschiebbar, wobei die Verschiebung über die Er regung eines Solenoids 11 eingestellt wird, um den Druck der Reibscheibe 5 gegen die Reibscheibe 4 einzustellen.A friction disc 4 of the thread tensioner 3 is attached to a shaft and is set in rotation by a motor 10 so that no abnormal thread tension arises, the friction disc 4 being fixed along the axial direction of the shaft. The other friction disc 5 can be moved back and forth along the axial direction, the displacement being adjusted via the excitation of a solenoid 11 in order to adjust the pressure of the friction disc 5 against the friction disc 4 .
Der Fadenspannungsmesser 7 erfaßt den Druck, der durch Be rührung mit dem changierten Faden 2 entsteht, als Maß der dem Faden 2 erteilten Spannung.The thread tension meter 7 detects the pressure created by contact with the oscillated thread 2 as a measure of the tension given to the thread 2 .
Es sind ein Sensor 12 zum Erfassen jeder Umdrehung der Walze 8 und ein Sensor 13 zum Erfassen jeder Umdrehung der Auflauf spule 9 vorgesehen. Die Sensoren 12 und 13 umfassen jeweils einen Magneten 14 und eine Spule 15. Da der Magnet 14 des Sensors 13 nicht direkt an der Auflaufspule 9 befestigt wer den kann, ist der Magnet 14 in einer Scheibe 16 größeren Durchmessers eingebettet, die bei der dargestellten Ausfüh rungsform auf eine zusammen mit der Auflaufspule 9 drehbaren Spindel aufgesetzt ist. Der andere Magnet 14 des Sensors 12 kann direkt in das eine Ende der Walze 8 eingebettet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedoch dieser Magnet 14 des Sensors 12 zur Erhöhung der Erfassungsgenauigkeit auf ähnliche Weise wie der Magnet 14 des Sensors 13 in eine Schei be 17 größeren Durchmessers eingebettet, die auf eine zusammen mit der Walze 8 drehbaren Spindel aufgesetzt ist. Anstelle der beiden bei der beschriebenen Ausführungsform verwendeten, mit den Magneten 14 versehenen Sensoren 12 und 13 können auch Sensoren mit lichtreflektierenden Elementen oder andere Sen soren eingesetzt werden.There are a sensor 12 for detecting each revolution of the roller 8 and a sensor 13 for detecting each revolution of the opening coil 9 . The sensors 12 and 13 each comprise a magnet 14 and a coil 15 . Since the magnet 14 of the sensor 13 is not directly attached to the package 9 who can, the magnet 14 is embedded in a disk 16 of larger diameter, which in the embodiment shown is placed on a rotatable spindle 9 together with the package. The other magnet 14 of the sensor 12 can be embedded directly in one end of the roller 8 . In the illustrated embodiment, however, this magnet 14 of the sensor 12 for increasing the detection accuracy is embedded in a manner similar to the magnet 14 of the sensor 13 in a disk 17 having a larger diameter, which is placed on a spindle which can be rotated together with the roller 8 . Instead of the two sensors 12 and 13 used in the described embodiment, provided with the magnets 14 , sensors with light reflecting elements or other sensors can also be used.
Nachstehend wird der Aufbau der Steuerung der erfindungsge mäßen Vorrichtung beschrieben.The structure of the control of the fiction described device.
Ein vom Fadenspannungsmesser 7 abgegebenes Erfassungssignal wird einem Verstärker 20 zugeführt, der das Signal auf einen vorbestimmten Pegel verstärkt. Der Ausgang des Verstärkers 20 wird in einen Komparator 21 eingegeben, in dem die erfaßte Fadenspannung mit einer vorgegebenen Fadenspannung verglichen und die Abweichung zwischen beiden Fadenspannungen ermittelt wird. Ein von dem Komparator 21 abgegebenes, die Größe der Abweichung darstellendes Signal wird einem Umsetzer 22 zuge führt, der das Abweichungssignal in einen Strom umwandelt, der eine Spule 18 des Solenoids 11 durchfließt. Hierdurch wird die verschiebbare Reibscheibe 5 zum Steuern und Ein stellen der Fadenspannung auf den vorgegebenen Wert betätigt.A detection signal emitted by the thread tension meter 7 is fed to an amplifier 20 , which amplifies the signal to a predetermined level. The output of the amplifier 20 is input to a comparator 21 in which the detected thread tension is compared with a predetermined thread tension and the deviation between the two thread tensions is determined. A signal emitted by the comparator 21 , which represents the magnitude of the deviation, is fed to a converter 22 which converts the deviation signal into a current which flows through a coil 18 of the solenoid 11 . As a result, the displaceable friction disc 5 is actuated to control and set the thread tension to the predetermined value.
Die über die Umdrehungen der Walze 8 und der Auflaufspule 9 ermittelten Drehgeschwindigkeiten werden als Daten einem Prozeßrechner mit einer Rechenschaltung 23 zugeführt, in der aus dem Verhältnis der beiden Drehzahlen ein Durchmesserwert für die Auflaufspule 9 berechnet wird. Der Ausgang aus der Rechenschaltung 23 wird einem Speicher 24 zugeführt und ein ermittelter Wert der vorzugebenden Fadenspannung wird als Vorgabewert in den Komparator 21 eingegeben. In den Speicher 24 ist vorher ein zu erzielender Verlauf der vorzugebenden Fadenspannung mit dem Durchmesserwert der Auflaufspule einge geben worden, bei dem die vorzugebende Fadenspannung mit größer werdendem Durchmesserwert der Auflaufspule 9 allmäh lich abnimmt. Anhand des eingegebenen, ermittelten Durch messerwertes und dem zu erzielenden Verlauf von Fadenspan nung in Abhängigkeit von dem eingegebenen Durchmesserwert wird die dem Durchmesserwert entsprechende, vorzugebende Fa denspannung ermittelt. Der Verlauf von Fadenspannung mit dem Durchmesserwert der Auflaufspule kann ein kontinuierlicher, wie in der Fig. 1 dargestellt, aber auch ein stufenweiser sein.The rotational speeds determined by the revolutions of the roller 8 and the package 9 are fed as data to a process computer with a computing circuit 23 , in which a diameter value for the package 9 is calculated from the ratio of the two speeds. The output from the arithmetic circuit 23 is fed to a memory 24 and a determined value of the thread tension to be specified is entered as a default value in the comparator 21 . In the memory 24 , a course of the thread tension to be predetermined with the diameter value of the package has been entered beforehand, in which the thread tension to be specified gradually decreases with increasing diameter value of the package 9 . On the basis of the entered, determined diameter value and the course of thread tension to be achieved as a function of the entered diameter value, the thread tension corresponding to the diameter value is determined. The course of thread tension with the diameter value of the package can be a continuous one, as shown in FIG. 1, but also a stepwise one.
Während bei der beschriebenen Ausführungsform die Steuerung aus einzelnen Steuerkreisen zusammengesetzt ist, kann diese auch mittels eines Mikrocomputers oder eines vorprogrammierten Speichers verwirklicht werden.While in the described embodiment, the control is composed of individual control circuits, this can also by means of a microcomputer or a pre-programmed one Storage can be realized.
Erfindungsgemäß wird ein vorzugebender Wert der Fadenspannung anhand eines genauen maßgeblichen Durchmesserwertes einer Auflaufspule aus einem vorgegebenen Verlauf von Fadenspannung mit dem Durchmesserwert der Auflaufspule ermittelt, so daß dem Faden jeweils eine Fadenspannung oder Fadenzugkraft erteilt wird, die an den Durchmesser der Auflaufspule angepaßt worden ist. Auf diese Weise läßt sich das Vorkommen von Ver werfungen innerhalb der Auflaufspule und die Bildung von Fur chen, Wellen oder Runzeln verhindern.According to the invention, a value to be specified for the thread tension based on an exact relevant diameter value of a Package from a predetermined course of thread tension determined with the diameter value of the package, so that the Each thread is given a thread tension or thread tension is adapted to the diameter of the package has been. In this way, the occurrence of Ver throws within the package and the formation of fur to prevent waves or wrinkles.
Claims (4)
- - eine Anordnung zum kontinuierlichen Erfassen der Dreh geschwindigkeit der die Auflaufspule (9) in Drehung setzenden Walze (8) und zum Abgeben von Signalen, die der Drehgeschwindigkeit entsprechen, mit einem Sensor (12) zum Erfassen der Umdrehungen der Walze (8),
- - eine Anordnung zum kontinuierlichen Erfassen der Dreh geschwindigkeit der Auflaufspule (9) und zum Abgeben von Signalen, die der Drehgeschwindigkeit entsprechen, mit einem Sensor (13) zum Erfassen der Umdrehungen der Auf laufspule (9), und
- - einen Prozeßrechner zum Ermitteln und Vorgeben der Faden spannung, mit einer Rechenschaltung (23), an die die Signale der Anordnungen zum Erfassen der beiden Drehge schwindigkeiten abgebbar sind, zum kontinuierlichen Berechnen eines ein Maß des Durchmessers der Auflaufspule (9) darstellenden Durchmesserwertes (Dp) als Produkt des Verhältnisses von Drehzahl (Nd) der Walze (8) zu Drehzahl (Np) der Auflaufspule (9) und des bekannten Durchmessers der Walze (8), und mit einem Speicher (24) aus dem die einzuhaltende Fadenspannung in Abhängigkeit von dem jeweilig ermittelten Durchmesserwert (Dp) der Auflauf spule (9) aufgrund von gespeicherten Daten eines vorge gebenen Verlaufs vorgebbar ist, bei dem die einzuhaltende Fadenspannung allmählich mit größer werdendem Durchmesser wert (Dp) abnimmt.
- - An arrangement for continuously detecting the speed of rotation of the package ( 9 ) in rotation of the roller ( 8 ) and for emitting signals corresponding to the speed of rotation, with a sensor ( 12 ) for detecting the revolutions of the roller ( 8 ),
- - An arrangement for continuously detecting the speed of rotation of the package ( 9 ) and for emitting signals corresponding to the speed of rotation with a sensor ( 13 ) for detecting the revolutions of the package ( 9 ), and
- - A process computer for determining and specifying the thread tension, with a computing circuit ( 23 ), to which the signals of the arrangements for detecting the two speeds can be given, for continuously calculating a measure of the diameter of the package ( 9 ) representing the diameter value (Dp ) as a product of the ratio of the speed (Nd) of the roller ( 8 ) to the speed (Np) of the winding package ( 9 ) and the known diameter of the roller ( 8 ), and with a memory ( 24 ) from which the thread tension to be maintained as a function of the respectively determined diameter value (Dp) of the opening bobbin ( 9 ) can be predefined on the basis of stored data of a predetermined course, in which the thread tension to be observed gradually decreases with increasing diameter value (Dp) .
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