DE3918846C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mit Garn, Draht, Band oder dergleichen bewickelte Kreuzspule in Präzisionswicklung, mit infolge der regelbaren Verbindung zwischen den Antrieben der Spule und der Changiereinrichtung um einen Sollwert schwankenden Windungszahlen, ein Verfahren zum Aufwickeln eines Garnes oder dergleichen in Präzisionswicklung auf eine drehend angetriebene Spule durch changierende Verlegung des Garnes längs des Mantels dieser Spule sowie eine Spuleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Gegensatz zur wilden Wicklung stehen bei der Präzisionswicklung Spulenumlauffrequenz und Changierfrequenz in einem vorgegebenen, festen Verhältnis. Dieses Verhältnis gibt die Anzahl Spulenumdrehungen pro Changierperiode an und wird als Windungszahl bezeichnet.

Windungszahl, Changierhub und Spulendurchmesser bestimmen den Steigungswinkel der Garnwendel auf der Spule. Dieser wird bei der Präzisionswicklung mit zunehmendem Spulendurchmesser geringer, während er bei der wilden Wicklung konstant bleibt.

Um diesen Nachteil der Präzisionswicklung zu beseitigen, kann die Windungszahl während der Spulenreise mehrmals in Stufen verringert werden. Damit bleibt der Steigungswinkel in einem günstigen Bereich. Diese Art des Spulenaufbaus wird als Stufenpräzisionswicklung bezeichnet. Die Gesetze der Präzisionswicklung sind dabei für jede Stufe anwendbar.

Der Auswahl einer günstigen Windungszahl kommt für die Präzisionswicklung besondere Bedeutung zu. Die Windungszahl besteht aus einem ganzzahligen Teil und einem Dezimalbruch. Der Steigungswinkel der Garnwendel wird in Abhängigkeit vom Spulendurchmesser im wesentlichen durch den ganzzahligen Teil der Windungszahl bestimmt.

Der Dezimalbruch der Windungszahl, der nachfolgend als Dezimale der Windungszahl bezeichnet wird, legt dagegen die winkelmäßige Lage der Folge von Garnwendeln auf der Spule fest.

Das europäische Patent 01 50 771 verlangt für die Auswahl günstiger Dezimalen der Windungszahl, daß diese zu einer gleichmäßigen Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang führen. Als Maß für die gleichmäßige Verteilung wird die Schwankung der Zahl der Umkehrschleifen pro Umfangsabschnitt an einer Spulenstirnseite herangezogen und dafür Maximalwerte angegeben.

Mit diesem Verfahren kann man Windungszahlen mit guter Verteilung der Fadenwendeln finden, die zu einem sehr guten Spulenaufbau führen, wenn die ausgewählte Windungszahl präzise eingehalten wird. Dies ist allerdings nur bei einer formschlüssigen, mechanischen Verbindung der Antriebe von Spule und Changiereinrichtung gewährleistet.

Wird die Windungszahl dagegen durch die regelbare Verbindung der Antriebe von Spule und Changiereinrichtung eingestellt, wie dies z. B. zur Herstellung von Spulen in Stufenpräzisionswicklung üblich ist, so ist es bisher kaum möglich, einen guten Spulenaufbau zu erzielen. Dies hat vor allem nachfolgende Gründe.

Zum Aufwinden des Garnes auf die Spule muß diese drehend angetrieben werden. Um eine Präzisionswicklung mit konstanter Windungszahl zu erhalten, wird die Changiereinrichtung in konstantem Verhältnis V zur Spulendrehzahl angetrieben. Dabei ist V proportional dem Kehrwert der Windungszahl.

Es ist bekannt, daß schon sehr geringe Abweichungen von der optimalen Windungszahl, z. B. in der 5. Dezimale, zu einer gravierenden Verschlechterung im Spulenaufbau führen können. Der Sollwert für V müßte deshalb mit 7 bis 8 Dekaden vorgegeben werden können, um alle als optimal ermittelten Windungszahlen ausreichend genau einstellen zu können. Dies ist aber technisch sehr aufwendig.

Stehen andererseits nur die optimalen Windungszahlen, die mit weniger Dekaden für V eingestellt werden können, zur Verfügung, so ist es häufig nicht mehr möglich, die Stufenpräzisionswicklung ausreichend eng abstufen zu können.

Um mit einer wegen zu ungenauer Einstellung von V ungünstigen Windungszahl doch noch einen guten Spulenaufbau zu erzielen, wird in der europäischen Anmeldung 01 94 524 vorgeschlagen, den Sollwert von V zu modulieren. Damit kann der Wickelaufbau zwar verbessert werden, die guten Werte optimierter Windungszahlen werden aber in der Regel nicht erreicht. Ohne Modulation gute Windungszahlen können dagegen durch die vorgeschlagene Maßnahme zu einem sehr schlechten Wickelaufbau führen.

Bei Verwendung einer regelbaren Verbindung der Antriebe von Spule und Changiereinrichtung wird das tatsächlich eingestellte Verhältnis V notwendigerweise mehr oder weniger periodisch um den gewünschten Sollwert schwanken. Diese Schwankung kann, auch wenn sie entsprechend dem technischen Aufwand der Regeleinrichtung nur 10^-4 bis 10^-5 beträgt, die Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang sehr ungünstig beeinflussen. Dies führt dann dazu, daß selbst Windungszahlen, die die Bedingungen der EP 01 50 771 erfüllen, zu einem Spulenaufbau führen können, der so nicht mehr akzeptiert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Parameter für einen guten Spulenaufbau bei der Herstellung von Spulen in Präzisions-, vor allem aber in Stufen-Präzisionswicklung anzugeben, sowie ein Verfahren und eine Spuleinrichtung zur Herstellung derartiger Spulen zur Verfügung zu stellen, wobei Spuleinrichtungen zur Verwendung kommen mit einer auf konstantes Übersetzungsverhältnis regelbaren Verbindung der Antriebe von Changiereinrichtung und Spule und einer infolge von Regelschwankungen zwangsläufig verursachten Schwankung der Windungszahlen um einen Sollwert (Mittelwert).

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Präzisionsspule nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung solcher Spulen und eine Spuleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Zusätzliche Unteransprüche dienen der Weiterentwicklung der Erfindung.

Die Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang ist ungleichmäßig, wenn die Windungszahl zur Spiegelbildung führt. Dies ist dann der Fall, wenn die Dezimale der Windungszahl durch einen Bruch aus ganzzahligen Werten ausgedrückt werden kann, also eine rationale Zahl darstellt. Der Nenner des Bruchs wird als Spiegelordnung bezeichnet. Je niedriger die Spiegelordnung ist, desto ausgeprägter ist die Spiegelbildung und damit die Ungleichmäßigkeit in der Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang. Aber auch sehr hohe Spiegelordnungen von 50 oder sogar 100 können diese Verteilung noch nachteilig beeinflussen.

In umfangreichen Versuchen wurde herausgefunden, daß der Spulenaufbau nachteilig beeinflußt wird, wenn die Dezimale der Windungszahl infolge der Regelschwankungen auch den Wert von Spiegeldezimalen annimmt. Dieser Einfluß ist umso größer, je niedriger die betroffene Spiegelanordnung ist.

Der Einfluß nimmt auch zu, wenn unter sonst gleichen Bedingungen der durch die Regelschwankungen überdeckte Bereich an Dezimalen der Windungszahl geringer wird. Außerdem wird der Spulenaufbau schlechter, wenn die betroffenen Spiegeldezimalen im Schwankungsbereich der Dezimalen der Windungszahl unsymmetrisch angeordnet sind.

Deshalb ist es für einen einwandfreien Spulenaufbau von besonderer Bedeutung, das Verhältnis von Spindeldrehzahl und Changierfrequenz so zu regeln, daß die im Bereich der Regelschwankungen der Dezimalen der Windungszahl vorhandenen Spiegeldezimalen in diesem Bereich "symmetrisch" verteilt sind, wobei der Abstand der Spiegeldezimalen vom Mittelwert der Dezimalen der Windungszahl entsprechend der Spiegelordnung gewichtet wird, und niedrigere Spiegelanordnungen höheres Gewicht haben.

Die optimale Festlegung der Symmetrieachse in diesem Sinne ist jedoch sehr schwierig. Einfacher und zuverlässiger ist es deshalb, die optimale Lage der Symmetrieachse aus der Verteilung der Fadenwendeln und der Minimierung von deren Schwankungsbreite am Spulenumfang abzuleiten. Dazu wird der Spulenumfang in gleich große Umfangsabschnitte (Klassen) eingeteilt, und die Anzahl der Fadenenden an den Schnittpunkten der Fadenwendeln einer Ablegerichtung mit einer senkrecht zur Spulenachse gelegten Ebene in jedem Umfangsabschnitt ausgezählt. Als Schwankungsbreite dieser Verteilung wird die Differenz der maximalen und minimalen Anzahl von Fadenenden in einem Umfangsabschnitt bezeichnet.

Man betrachtet nun die Schwankungsbreite fortlaufend über z. B. 2000 Changierperioden bei einer Einteilung des Spulenumfangs in z. B. 100 und 25 Klassen. Der dabei auftretende Maximalwert der Schwankungsbreite wird bei 100 Klassen pro Spulenumfang als S (100) und bei 25 Klassen als S (25) bezeichnet.

Wenn S (100) einen Maximalwert von 15, vorzugsweise einen solchen von 8 nicht überschreitet, sind die Spiegeldezimalen im Schwankungsbereich der Windungszahlen ausreichend symmetrisch verteilt und man erreicht einen guten Spulenaufbau mit sehr guten Ablaufeigenschaften.

Überschreitet darüberhinaus S (25) nicht den Maximalwert von 20, vorzugsweise 10, so ist eine weitere Verbesserung des Spulenaufbaues zu erreichen.

Diese Verteilung der Fadenwendeln kann durch einen Spulversuch ermittelt werden. Sehr viel einfacher ist es jedoch, dafür einen Rechner mit einem Simulationsprogramm zu verwenden. Damit läßt sich bei der Berücksichtigung der Regelschwankungen z. B. als sinusförmige Modulation der Windungszahl mit den Regelschwankungen entsprechender Amplitude und Periode ein dem praktischen Versuch vergleichbares Ergebnis erzielen.

Ein gleichmäßiger Spulenaufbau wird besonders dann erreicht, wenn das Verhältnis V von Spindeldrehzahl und Changierfrequenz so geregelt wird, daß im Bereich der Regelschwankungen der Dezimalen der Windungszahl keine Spiegeldezimalen bis zu einer maximalen Spiegelordnung SPO vorhanden sind. Der Wert für SPO hängt dabei von der Differenz RS der durch die Regelschwankungen verursachten maximalen und minimalen Windungszahl ab. Für diesen Zusammenhang wurde die nachfolgende Beziehung gefunden:

SPO=1,5/

Es zeigt sich, daß Spiegeldezimalen von höherer als der Spiegelordnung 100 dabei weitgehend vernachlässigt werden können.

Die rechnerische Ermittlung von Bereichen der Dezimalen der Windungszahl mit ausreichendem Spiegelabstand in diesem Sinne ist im Vergleich zur Ermittlung der Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang mit sehr viel weniger Aufwand verbunden. Entsprechend weniger aufwendig ist es deshalb auch, nur in solchen Bereichen nach einer optimalen Windungszahl durch Prüfung der Verteilung der Fadenwendeln zu suchen.

Bei der Betrachtung der Verteilung der Spiegeldezimalen bis zu einer vorgegebenen Spiegelordnung fällt auf, daß der Abstand zwischen zwei Spiegeldezimalen dann besonders groß ist, wenn eine davon zu einem Spiegel niedriger Ordnung gehört. Je niedriger diese Spiegelordnung ist, desto größer wird der Abstand. In diesen Bereichen gelingt es deshalb besonders gut, Windungszahlen mit dem geforderten Mindestabstand zu Spiegeldezimalen der Ordnung SPO zu finden.

Andererseits erhält man mit Windungszahlen, deren Dezimalen nahe bei Spiegeldezimalen niedriger Ordnung liegen, eine sog. Rautenwicklung. Diese Art der Wicklung wird zur Herstellung von Präzisionsspulen aus empfindlichen Filamentgarnen bevorzgut. Besonders geeignet sind dafür Spiegeldezimalen der 5. oder 7. Ordnung. Dabei werden die vorhergehenden Fadenwendeln von den folgenden Wendeln besonders gut abgebunden, was am kleinen Spulendurchmesser wegen der Gefahr von Abschlägern sehr wichtig ist.

Charakteristisch für die Rautenwicklung ist, daß die Fadenwendel nach einem Umlauf der Umkehrpunkte um den Spulenumfang - bei einer Raute der 5. Spiegelordnung also nach 5 Doppelhüben - nahe bei der zuvor dort abgelegten Fadenwendel liegt.

Besonders durch die Beschränkung der Schwankungsbreite S (25) ist im Normalfall ein ausreichender Abstand zu der vorher dort abgelegten Wendel gegeben. Bei bändchenförmigem oder auch sehr grobem Garn kann es am kleinen Spulendurchmesser trotzdem vorkommen, daß sich unter Berücksichtigung der Regelschwankungen zwei derartige Wendeln überlappen. Dies kann sich für den Spulenaufbau nachteilig auswirken und muß durch Wahl eines größeren Abstandes verhindert werden.

Bei der Herstellung von Spulen in Stufenpräzisionswicklung kann die Umschaltung von einer Windungszahl zur nächsten z. B. durch den Bereich des zulässigen Steigungswinkels vorgegeben werden. Mit zunehmendem Spulendurchmesser erhält man dann eine zunehmende Dicke der Schichten gleicher Windungszahl. Dies kann den Spulenaufbau und -ablauf nachteilig beeinflussen. Deshalb wird vorgeschlagen, die Windungszahlen so abzustufen, daß die Dicke der Schichten mit gleichen Windungszahlen einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreiten.

Je nachdem, ob die ausgewählte Dezimale der Windungszahl geringfügig größer oder kleiner als die naheliegende Spiegeldezimale z. B. der 5. Ordnung ist, wird die nach z. B. 5 Changierperioden abgelegte Fadenwendel in Spulendrehrichtung nach oder vor der vorher dort abgelegten Fadenwendel liegen. Dies kann die effektiv bewickelte Spulenlänge beeinflussen. Es ist deshalb zweckmäßig, für den Spulenaufbau die Windungszahlen so zu wählen, daß die nachfolgenden Fadenwendeln relativ zur vorher dort abgelegten Wendel immer im selben Sinne der Spulendrehrichtung liegen.

Nach dem Stand der Technik kann zur Herstellung von Kreuzspulen in Stufenpräzisionswicklung eine auch für wechselnde Spulendurchmesser und Steigungswinkel ausreichend große Reihe von Werten für die Regelung des Changierantriebs im Verhältnis V zur Spulendrehzahl, die im geschilderten Sinne zu günstigen Dezimalen der Windungszahl und damit zu einem guten Spulenaufbau führen, z. B. als fest programmierter, austauschbarer Datenspeicher vorgegeben werden. Aus dieser Reihe muß das erste zur Anwendung kommende Verhältnis entsprechend dem gewünschten Steigungswinkel und dem Hülsendurchmesser ausgesucht werden. Die weiteren Stufen der Reihe werden jeweils nach dem Erreichen vorgegebener Werte, z. B. der Drehzahl des Changierantriebs, umgeschaltet.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren, daß die vorgegebene Reihe der Übersetzungsverhältnisse, z. B. infolge einer Änderung des Steigungswinkels, nicht mehr alle genannten Parameter, die die Qualität der Windungszahl beeinflussen, optimal berücksichtigen kann.

Günstiger ist es deshalb, wenn die Abstufung der Verhältnisse V zur Regelung des Changierantriebs in Abhängigkeit von der Spulendrehzahl für jedes Spulproblem individuell berechnet und der einzelnen Spulstelle in einem veränderbaren, flüchtigen Datenspeicher zur Verfügung steht.

Die angegebenen Bedingungen für die Festlegung günstiger Windungszahlen bzw. von Verhältnissen V, die zu günstigen Windungszahlen führen, sind sehr gut dazu geeignet, ein entsprechendes Rechnerprogramm zu entwickeln. Mit diesem kann auf einfache Weise eine Folge von Verhältnissen V zur Herstellung der erfindungsgemäßen Spule festgelegt werden.

Dazu wird zunächst in der Nähe des für den gewünschten Steigungswinkel benötigten Verhältnisses V ein möglichst großer Bereich für die Dezimale der Windungszahl mit ausreichendem Abstand von Spiegeldezimalen SPO-ter Ordnung gesucht. In einer Simulationsrechnung wird die dem größtmöglichen Verhältnis V entsprechende Windungszahl auf die Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang in einer senkrecht zur Spulenachse gelegten Ebene geprüft. Das Verhältnis V wird dann in der letzten vorgesehenen Dekade so lange um jeweils eine Einheit verringert, bis S (100) bzw. S (25) innerhalb der festgelegten Grenzen liegen. Auf diese Weise werden alle für die Spulreise benötigten Verhältnisse V festgelegt.

Mit diesem Verfahren ist es in kurzer Zeit möglich, auch für sehr viele Stufen einer Stufenpräzisionswicklung optimale Werte für das Verhältnis (Übersetzung) V, bzw. die Windungszahlen festzulegen. Mit der dafür benötigten, nicht sehr aufwendigen Rechnereinheit kann diese Reihe individuell für jedes Spulproblem festgelegt und in einem veränderbaren, flüchtigen Speicher für jede Spulstelle bereitgestellt werden, wenn der Rechner mit der Spulstelle direkt gekoppelt ist.

Dies hat den Vorteil, daß auf austauschbare Datenspeicher mit fest vorgegebenen Werten verzichtet werden kann und für jedes Spulproblem kurzfristig wirklich optimale Bedingungen eingestellt werden können.

Die Spuleinrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kreuzspulen in Stufenpräzisionswicklung und zur Durchführung des Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt. Die Spuleinrichtung besteht aus einer längs des Mantels der Kreuzspule changierend angetriebenen Fadenführeinrichtung (1) und einem Spulenantrieb (2). Für die Erfindung ist es dabei unerheblich, ob diese aus einem changierenden Fadenführer oder aus gegensinnig rotierenden Fadenleitelementen besteht und ob sie von einem eigenen Motor oder über eine regelbare Verbindung von der Spule aus angetrieben wird. Weiter ist es unerheblich, ob der Spulenantrieb auf die Spulenachse wirkt oder diese an ihrem Umfang, ob mit wechselnder oder konstanter Umfangsgeschwindigkeit, angetrieben wird.

Weiter besteht die Spuleinrichtung aus einem Regler (3), dessen Ausgang mit dem Antrieb (4) der Fadenführeinrichtung (1) gekoppelt ist sowie aus Inkrementalgebern (5) und (6) zur Erfassung der Drehzahlen der Kreuzspule (7) und des Antriebs (4) für die Fadenführeinrichtung (1). Der Regler (3) regelt die Drehzahl des Antriebs (4) der Fadenführeinrichtung (1) so, daß das Übersetzungsverhältnis V von dessen Drehzahl zur Drehzahl der Kreuzspule (7) einem von einem Datenspeicher (8) vorgegebenen Verhältnis entspricht. In dem Datenspeicher (8) ist die Reihe der für die Spulreise benötigten Übersetzungsverhältnisse gespeichert, wobei jedesmal beim Erreichen vorbestimmter Betriebsbedingungen, z. B. einer minimalen Drehzahl des Antriebs (4) der Fadenführeinrichtung (1) das nächste Übersetzungsverhältnis geschaltet wird.

Die erfindungsgemäße Spuleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß als Datenspeicher (8) ein veränderbarer, flüchtiger Speicher verwendet wird, der von einem integrierten Rechner (9), der mit einer Einabeeinheit (10) zur Eingabe der Spulenbedingungen ausgestattet ist, mit der Reihe der für die Spulreise benötigten Übersetzungsverhältnisse geladen wird. Diese Reihe wird vom Rechner (9) nach vorgegebenem Programm zur Ermittlung der erfindungsgemäß optimierten Folge von Übersetzungsverhältnissen aus den eingegebenen Spulbedingungen erstellt.

Häufig sind mehrere Spulstellen in einer Spulmaschine zusammengefaßt. Diese können von nur einem Rechner der obigen Art versorgt werden. Der Rechneraufwand läßt sich dadurch weiter reduzieren.

Mit dem nachfolgenden Beispiel soll die Ermittlung eines günstigen Übersetzungsverhältnisses V für die Steuerung des Fadenführerantriebs in Abhängigkeit der Spulendrehzahl näher erläutert werden:

Der minimale Steigungswinkel beim Umschalten auf ein neues Übersetzungsverhältnis beträgt 11,85°, der Fadenführerhub 150 mm und der Spulendurchmesser im Umschaltzeitpunkt 84,2 mm. Der Fadenführer wird über eine Kehrgewindewelle mit der Gangzahl 5 Umdrehungen/Doppelhub angetrieben. Die Amplitude der Regelschwankungen betrage 0,2‰.

Aus Steigungswinkel, Hub und Spulendurchmesser errechnet sich eine Windungszahl von 5,40516. Die optimierte Windungszahl soll deshalb eine Rautenwicklung in der Nähe der Spiegeldezimalen 0,4 (2/5) sein. Die Fadenwendeln sollen in der Raute in Richtung der Spulendrehung liegen, d. h., daß die Dezimale der Windungszahl <0,4 sein soll.

Die infolge der Regelschwankungen sich einstellende Differenz zwischen höchster und niedrigster Windungszahl errechnet sich dann zu:

RS=5,4 mal (1,0002-0,9998)=0,00216

Damit erhält man:

SPO=1,5/=33

Die nächstliegenden Spiegeldezimalen bis zur 33. Ordnung sind 2/5=0,4 und 13/32=0,40625. Damit beträgt der Bereich der Windungszahlen, der diese Spiegeldezimalen bei den vorgegebenen Regelschwankungen nicht berührt:

W₁=5,4+RS/2=5,400108

W₂=5,40625-RS/2=5,40517

Folgende Spiegeldezimalen bis zur 100. Ordnung liegen in diesem Bereich:

Spiegel-
Dezimale
Ordnung
0,400000
5
0,402062	97
0,402174	92
0,402299	87
0,402439	82
0,402597	77
0,402778	72
0,402985	67
0,403226	62
0,403509	57
0,403846	52
0,404040	99
0,404255	47
0,404494	89
0,404762	42
0,405063	79
0,405405	37
0,405797	69
0,406250	32

Ist der Abstand zwischen der Rautendezimale und der nächstliegenden Spiegeldezimale größer als RS, läßt sich eine mittlere Windungszahl bestimmen, die im Bereich ihrer Regelschwankungen keine Spiegeldezimalen bis zur 100. Ordnung berührt. Damit erhält man besonders bezüglich S (100) eine sehr gute Verteilung der Fadenwendeln.

Allerdings wird dann auch der Abstand der einander in der Raute folgenden Fadenwendeln sehr gering. Dies kann erwünscht sein, wenn man eine hohe Packungsdichte der Spule anstrebt. Bei mit hohen Geschwindigkeiten hergestellten Spulen kann es aber zu schädlichen Überspulungen kommen. Besser ist es dann, den Wendelabstand, ähnlich wie bei größerem RS zu erhöhen.

Mit zunehmendem Abstand der Windungszahl von der Rautendezimale werden innerhalb der Regelschwankungen auch Spiegeldezimalen niedrigerer Ordnung berührt. Abweichungen in der Symmetrie wirken sich dann zwangsläufig stärker aus. Bei einem Mittelwert der Windungszahl von weniger als 5,403 werden Spiegel von niedrigerer als 52. Ordnung nicht mehr berührt. Andererseits ist in diesem Bereich der Wendelabstand mit etwa 4 mm schon ausreichend groß, so daß man in diesem Bereich mit guten Spuleneigenschaften rechnen kann.

Mit einem Übersetzungsverhältnis V=0,9254 erhält man die Windungszahl 5,403069, die nach diesen Überlegungen zu einer guten Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang führen müßte. Die Simulationsrechnung ergibt bei sinusförmiger Modulation der Windungszahl, bei einer Amplitude von 0,2‰ und einer Periode von 50 Doppelhüben bei dieser Windungszahl Werte für S (100) von 8 und für S (25) von ebenfalls 8. Die Simulationsrechnung bestätigt damit die anderen Überlegungen.

In einem Spulenversuch führt diese Windungszahl zu einwandfreiem Spulenaufbau und Spulenablauf.

In einem weiteren Beispiel ist nachfolgend die Abstufung der Windungszahlen für eine Spule in Stufenpräzisionswicklung angegeben, bei der die Schichtdicke der einzelnen Stufen konstant ist:

Stufenpräzisionswicklung
Steigungswinkel der Fadenwendeln
11,00 Grad
Spulenumfangsgeschwindigkeit	800 m/min
Gangzahl der Kehrgewindewelle	5
Changierhub	150 mm
Hülsendurchmesser	84 mm
Maximaler Spulendurchmesser	250 mm
Amplitude der Regelschwankungen	+/-0,20‰
Periode der Regelschwankungen	50 Doppelhübe
Anzahl Dekaden für Eingabe von V	5
Garndurchmesser	1,00 mm
Minimaler Steigungswinkel	9,85 Grad
Schaltdrehzahl der Kehrgewindewelle	2316 Upm
Minimale Doppelhubzahl	463 DH/min
Maximale Doppelhubzahl	518 DH/min

Berechnete Werte nach Schaltsprung

Claims (11)

1. Mit Garn, Draht, Bändchen oder dergleichen bewickelte Kreuzspule in Präzisions- oder Stufenpräzisionswicklung mit z. B. infolge Regelschwankungen um einen Mittelwert geringfügig schwankender(n) Windungszahl(en), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Regelschwankungen der jeweiligen Windungszahl keine Spiegelwindungszahlen bis zu SPO-ter Ordnung anzutreffen sind, wobei SPO gleich 1,5 geteilt durch die Quadratwurzel der Differenz von größter und kleinster Windungszahl im Schwankungsbereich der Windungszahl ist.

2. Kreuzspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Unterteilung des Spulenumfangs in 100 gleich große Umfangsabschnitte, einem Schnitt senkrecht zur Spulenachse und einer Auszählung der Anzahl der Fäden in jedem Umfangsabschnitt sich bei einer Berücksichtigung von 2000 aufeinanderfolgenden Changierperioden eine Differenz zwischen max. und min. der in einer Changierrichtung pro Umfangsabschnitt abgelegten Anzahl der Fäden ergibt, die zu keiner Zeit größer als 15, vorzugsweise größer als 8 ist.

3. Kreuzspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Anzahl der in einer Changierrichtung je Umfangsabschnitt abgelegten Fäden bei der Berücksichtigung von 2000 einander folgenden Changierperioden und einer Unterteilung des Spulenumfangs in 25 gleich große Teile zu keiner Zeit größer als 20, vorzugsweise größer als 10 ist.

4. Kreuzspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahlen eine Rautenwicklung ergeben.

5. Kreuzspule in Stufenpräzisionswicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Windungszahl der einzelnen Stufen der Stufenpräzisionswicklung so gewählt wird, daß die Differenz zur nächstgelegenen Spiegelwindungszahl bei allen Stufen der Stufenpräzisionswicklung das gleiche Vorzeichen hat.

6. Kreuzspule in Stufenpräzisionswicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der mit gleichem Mittelwert der Windungszahl gebildeten Garnschichten nach Erreichen eines vorgegebenen maximalen Wertes über die Spulreise etwa konstant ist.

7. Verfahren zum Aufwickeln eines Garnes, Drahtes, Bändchens oder dergleichen auf eine antreibbare Spule mittels eines längs des Mantels der Spule changierenden, antreibbaren Fadenführers in Präzisions- oder Stufenpräzisionswicklung zur Herstellung der Spulen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Fadenführerantriebs im vorgegebenen Verhältnis V zur Spulendrehzahl so gesteuert wird, daß die damit eingestellte jeweilige Windungszahl unter Berücksichtigung von deren Regelschwankungen eine Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang in einer senkrecht zur Spulenachse gelegten Ebene ergibt, bei der die Differenz der Anzahl der in einer Changierrichtung je Umfangsabschnitt abgelegten Fadenwendeln bei der Berücksichtigung von 2000 einander folgenden Changierperioden und einer Unterteilung des Spulenumfangs in 100 gleich große Teile zu keiner Zeit größer als 15, vorzugsweise größer als 8 ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Fadenführerantriebs im vorgegebenen Verhältnis V zur Spulendrehzahl so gesteuert wird, daß die Differenz der Anzahl der in einer Changierrichtung je Umfangsabschnitt abgelegten Fadenwendeln bei der Berücksichtigung von 2000 einander folgenden Changierperioden und einer Unterteilung des Spulenumfangs in 25 gleich große Teile zu keiner Zeit größer als 20, vorzugsweise größer als 10 ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse V zur Steuerung der Drehzahl des Fadenführerantriebs in Abhängigkeit der Spulendrehzahl mittels eines Rechners in der Weise ermittelt werden, daß in der Nähe der durch Steigungswinkel, Changierhub und aktuellen Spulendurchmesser festgelegten Windungszahl zunächst ein Bereich der Windungszahlen ermittelt wird, der zu einem im Sinne des Anspruchs 1 ausreichenden Abstand zu Spiegeldezimalen bis zu SPO-ter Spiegelordnung führt, in diesem Bereich dann durch Simulation unter Berücksichtigung der Regelschwankungen z. B. in Form einer Sinusfunktion die Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang bei in der letzten Dekade verändertem Wert von V ermittelt und ein Verhältnis V ausgewählt wird, das die Ansprüche 2 und 3 befriedigt.

10. Spuleinrichtung zur Herstellung von Kreuzspulen in Stufenpräzisionswicklung nach den Ansprüchen 1 bis 6 und zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 bis 9 mittels einer längs des Mantels der angetriebenen Kreuzspule (7) changierend angetriebenen Fadenführeinrichtung (1) und einem Regler (3), dessen Ausgang mit dem Antrieb (4) der Fadenführeinrichtung gekoppelt ist sowie mit Inkrementalgebern (5) und (6), zur Erfassung der Drehzahlen des Antriebs (4) der Fadenführeinrichtung (1) und der Kreuzspule (7), wobei der Regler (3) die Drehzahl des Antriebs (4) der Fadenführeinrichtung (1) so regelt, daß das Übersetzungsverhältnis V dieser Drehzahl zur Drehzahl der Kreuzspule einem in einem Datenspeicher (8) vorgegebenen Verhältnis V entspricht, wobei das Verhältnis V beim Erreichen einer bestimmten Betriebsbedingung, z. B. eines minimalen Wertes der Drehzahl des Antriebs (4) der Fadenführeinrichtung (1) auf ein nächstes Verhältnis V einer in dem Datenspeicher (8) abgelegten Reihe von Verhältnissen V gewechselt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenspeicher (8) ein flüchtiger Speicher ist und ein integrierter Rechner (9), mit einer Eingabeeinheit (10) zur Eingabe der Spulbedingungen vorgesehen ist, der nach vorgegebenem Rechenprogramm die Folge der Übersetzungsverhältnisse V errechnet und diese in dem flüchtigen Datenspeicher (8) ablegt.

11. Spuleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus mehreren, gleichartigen Spulstellen besteht und ein zentraler Rechner die Speicher der einzelnen Spulstellen mit der Reihe der Übersetzungsverhältnisse V versorgt.