DE3933048A1 - Aufspulmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Diese Aufspulmaschine ist bekannt. Es handelt sich dabei um eine Aufspulmaschine, bei der die Fadenzugkraft durch einen Tänzerarm bestimmt und die Spindeldrehzahl durch die Tänzerarm­ regelung vorgegeben wird. Der Tänzerarm ist ein Schwenkhebel, dessen Schwenkachse mit der Regeleinrichtung verbunden ist. Durch die Regeleinrichtung wird der Spindelmotor geregelt. Der Faden wird so geführt, daß er eine Schleife bildet, in der das freie Ende des Tänzerarms aufliegt. Dabei bildet sich ein Durchhang. Die Regelung ist nun so ausgelegt, daß dieser Durchhang konstant bleibt. Das bedeutet, daß die Drehgeschwin­ digkeit der Spule durch Regelung des Spindelmotors so geregelt wird, daß die Aufwickelgeschwindigkeit der Fadenzuliefer­ geschwindigkeit entspricht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Aufspulmaschine mit ihrer Tänzerarmregelung so auszulegen, daß sowohl beim Fadenan­ legen als auch während der Spulreise ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Dabei ist die Regelung so ausgelegt, daß sie während der Spulreise ein Regelverhalten mit großer Verzögerung hat, so daß - entgegen dem üblichen Regelmechanismus - bei kleiner werdendem Durchhang des Fadens die Umfangsgeschwindig­ keit der Spindel zunächst konstant bleibt bzw. nur sehr langsam herabgesetzt wird. Diese Maßnahme hat sich als nützlich erwiesen für den sicheren Betrieb der fadenspannungsgeregelten Aufspulköpfe mit hohen Fadengeschwindigkeiten.

Bei dieser Auslegung der Tänzerarmregelung ergeben sich jedoch bei hohen Fadengeschwindigkeiten Fehlversuche und eventuell sogar Fadenbrüche beim Anlegen des Fadens. Dies wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß nach dem Fadenfangen zunächst eine "flinke" Regelung mit einer hohen Verstärkung der Regelsignale eingeschaltet und erst danach für den Rest der Spulreise auf die "träge" Regelung mit einer kleineren Verstärkung der Regelsignale umgeschaltet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Präzisions-Kreuzspulkopf perspekti­ visch dargestellt. Derartige Präzisionsspulköpfe sind in mehreren horizontalen und vertikalen Reihen nebeneinander in einer Präzisions-Kreuzspulmaschine angeordnet.

Der Präzisions-Kreuzspulkopf ist in einer senkrechten Ständer­ platte 1 angeordnet. An der Ständerplatte 1 ist die Spulspindel 3, auf welcher die Spule 2 mit der Spulhülse aufgespannt ist, auskragend gelagert. Der Spulspindel 3 ist die Changier­ einrichtung zum Changieren des zulaufenden Fadens 12 zugeord­ net. Die Changiereinrichtung parallel zur Spule besteht aus dem Gehäuse 11, in dem eine Kehrgewindewelle 10 drehbar gelagert ist, und dem von der Kehrgewindewelle in einer Geradführung hin- und herbewegten Changierfadenführer 9, der den Faden 12 auf der Spule 2 verlegt. Um einen gleichbleibenden Abstand zwischen der Oberfläche der Spule 2 und der Changiereinrichtung zu bewerkstelligen, ist eine Stützrolle 28 am Gehäuse 11 der Changiereinrichtung frei drehbar gelagert.

Die Changiereinrichtung mit der Kehrgewindewelle ist an einem Schlitten 13 befestigt. Der Schlitten 13 ist in einer Schlit­ tenführung 14 gelagert, die eine geradlinige Bewegung - radial oder sekantial zur Spule - zuläßt. Eine Feder 15 wirkt dabei auf den Schlitten derart ein, daß die Changiereinrichtung sich während der gesamten Spulreise mit ihrer Stützrolle 28 gegen die Spulenoberfläche abstützt, jedoch dem größer werdenden Durchmesser der Spule 2 ausweichen kann.

Der zugeführte Faden 12 läuft, bevor er vom Changierfadenführer 9 auf der Spulenoberfläche verlegt wird, über zwei ortsfeste Rollen 5 und 6, zwischen welchen ein Tänzerarm 7 mit einer Tänzerrolle 29 schwenkbar angeordnet ist. Die Tänzerrolle liegt unter dem Gewicht des Tänzerarms auf dem Faden auf. Durch das Anwachsen der Spule 2 und die Verkürzung der zwischen den Fadenführern 5 und 6 gebildeten Fadenschleife (Durchhang) wird der Schwenkwinkel des Tänzerarms geändert und in Abhängigkeit hiervon durch eine mechanisch-elektrische Tänzerarmregelung 8 die Drehzahl des Antriebsmotors 4 für die Spulspindel elektro­ nisch nachgeregelt.

Auf der anderen Seite der Ständerplatte (vom Betrachter aus gesehen vorne) ist der Antriebsmotor 4 für den Antrieb der Spulspindel 3 befestigt. Dieser treibt über eine Zahnriemen­ scheibe 31 und Zahnriemen 32 eine auf dem diesseits der Ständerplatte aufkragend angeordneten Ende der Spulspindel 3 drehfest angeordnete Zahnriemenscheibe 33 und hiermit die Spulspindel 3 zentral an. Die Spulspindel ist mit der Kehrge­ windewelle 10 getrieblich verbunden, und zwar durch Zahnriemen­ scheibe 16 und Zahnriemen 19 und Zahnriemenscheibe 18 mit einer Vorgelegewelle 30 sowie von dort aus durch eine weitere Zahnriemenscheibe 26 über Zahnriemen 20 und Zahnriemenscheibe 17 mit der Kehrgewindewelle 10. Die Vorgelegewelle 30 ist gegenüber der Spulspindel 3 und gegenüber der Kehrgewindewelle 10 durch je einen Schwenkhebel 23 bzw. 22 abgestützt und in den freien Enden dieser Schwenkhebel drehbar gelagert.

Durch die getriebliche Verbindung zwischen Spulspindel 3 und Kehrgewindewelle 10 ist während der gesamten Spulreise das Verhältnis der Spulspindeldrehzahl und der Changierfrequenz konstant.

Der Faden läuft mit konstanter Geschwindigkeit zu. Dadurch bildet sich zwischen den Fadenführern 5 und 6 infolge des konstanten Gewichts des Tänzerarms 7 mit der Tänzerrolle 29 ein Durchhang. Die Größe diese Durchhanges wird bestimmt zum einen durch die Zuliefergeschwindigkeit des Fadens und zum anderen durch die Aufwickelgeschwindigkeit. Die Größe dieses Durchhanges wird auf einen konstanten Wert ausgeregelt. Hierzu ist die Achse des Tänzerarms mit einem Teil der Regeleinrich­ tung 8 verbunden (nicht dargestellt). Durch die Regeleinrich­ tung 8 wird der Antriebsmotor 4 angesteuert. Wenn sich der Durchhang des Fadens vergrößert und folglich der Tänzerarm 7 im Uhrzeigersinn schwenkt, wird die Antriebsdrehzahl des Spindel­ motors 4 erhöht. Verringert sich der Durchhang wird die An­ triebsdrehzahl herabgesetzt. Der Tänzerarm 7 und die Regelein­ richtung 8 sind also in einen Regelkreis einbezogen, durch den der Durchhang der Fadenschleife zwischen den Fadenführern 5 und 6 ausgeregelt wird.

Im einzelnen ist die Steuerung des Antriebsmotors 4 so ausge­ legt, daß die folgenden Funktionen ausgeführt werden:
Zum Fadenanlegen wird der Antriebsmotor 4 mittels Schalter 34 am Tänzerarm so geschaltet, daß der Motor 4 den Spulkopf (Spule 2) über einen Anlegedrehzahlregler 37 mit einer konstant vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit antreibt. Die Geschwindig­ keit wird so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der auf die Spulspindel 3 aufgespannten Leerhülse über der Fadenge­ schwindigkeit liegt.

Zum Fadenfangen ist der Schlitten 13, auf dem die Changierung mit dem Changierfadenführer 9 und der Kehrgewindewalze 10 gelagert ist, - im Bild - nach rechts gefahren, so daß die Stützrolle 28 nicht an dem Umfang der Leerhülse anliegt und der Changierfadenführer 9 nicht in Berührung mit dem Faden gelangt.

Zum Fadenanlegen wird der Faden zunächst über die Fadenführer 5 und 6 geführt und um die Tänzerrolle 29 geschlungen. Der Faden wird sodann an die Leerhülse angelegt und von der sich drehenden Leerhülse gefangen.

Dadurch hebt der Tänzerarm 7 aus seiner unteren Stop-Position ab und schaltet dabei von dem Anlegedrehzahlregler 37 über den Schalter 34 am Tänzerarm auf die zusätzliche "schnelle" Tänzerarmregelung 38 um.

Dabei erhält zunächst der Tänzerarmregler 38 über den Schalter 35 eine hohe Verstärkung. Hierdurch wird es für die Regelung möglich, jede Störung des Anlegevorganges schnell auszuregeln. Das hat den Vorteil, daß der Geschwindigkeitssprung, der beim Anlegen an die Leerhülse, die eine größere Drehgeschwindigkeit als die Fadengeschwindigkeit hat, entsteht, von der Tänzer­ armregelung 38 leicht aufgefangen werden kann. Es hat aber auch den Vorteil, daß nunmehr der Changierschlitten 13 an die Leerhülse herangefahren werden kann, wobei der Changierfaden­ führer 9 den Faden fängt und hin und her changiert. Gleich­ zeitig kann mit der Schlittenbewegung auch eine Fadenreserve gelegt werden. Beim dem Eingreifen des Changierfadenführers 9 entsteht ein weiterer Geschwindigkeitssprung, da zu der Umfangsgeschwindigkeit der Hülse die Changiergeschwindigkeit geometrisch hinzuaddiert werden muß. Auch dieser Geschwindig­ keitssprung kann von der Tänzerarmregelung 38 leicht ausgere­ gelt werden.

Kurz bevor der Schlitten 13 seine linke Endlage erreicht, in der sich die Stützrolle 28 an die Hülse bzw. Spule 2 anlegt, überfährt er einen Mikroschalter 35, über den der Schalter 36 mit einer einstellbaren, zeitlichen Verzögerung einfällt. Die Auslösung dieser Zeitverzögerung könnte auch durch andere Vorgänge erfolgen, wie insbesondere das Bilden der Faden­ reserve. Wenn der Mikroschalter 35 betätigt wird, schaltet der Schalter 36 nach Ablauf der Verzögerungszeit T die "schnelle" Tänzerarmregelung 38 auf eine "träge" Tänzerarmregelung 39, d. h. kleinere Verstärkung um. Das Regelverhalten der Regelung ist in der Figur in einem Diagramm dargestellt, das den Zusammenhang zwischen Eingangssignal (Tänzerarmstellung) und Ausgangssignal (Drehzahlkennwert: z. B. Frequenz, Strom) des Regelkreises zeigt.

Dadurch, daß das Ausgangssignal dem Eingangssignal nur mit erheblicher Verzögerung folgt, wird erreicht, daß Störungen des Fadenlaufs, die zu einer Verringerung des Durchhanges der Tänzerrolle 29 führen, durch den Antriebsmotor 4 zunächst nur verzögert ausgeregelt werden. Dadurch werden Störungen des Fadenlaufs, z. B. Flusen, Verdickungen etc., beseitigt, indem sie durch Hindernisse gezogen werden, die sie festhalten. Dadurch wird verhindert, daß vor dem Hindernis ein Fadenstau entsteht, der zur Unterbrechung des Aufspulprozesses führen könnte.

Wenn die Spule 2 voll ist, wird der Changierschlitten 13 wieder - im Bilde - nach rechts bis in seine Startposition gefahren. Am Ende der Spulreise oder einem Fadenbruch fällt der Tänzerarm in seine untere Position (Anlegeposition) zurück. Dadurch wird der Schalter 34 wieder umgeschaltet und die Anlegedrehzahlrege­ lung 37 aktiviert. Die Anlegegeschwindigkeit an der neu aufgesteckten Leerhülse des Spulkopfes wird somit zum erneuten Anlegen eines Fadens konstant gehalten.

Bezugszeichenaufstellung

1 senkrechte Ständerplatte
2 Spule
3 Spulspindel
4 Antriebsmotor
5 ortsfester Fadenführer
6 ortsfester Fadenführer
7 Tänzerarm, Fadenspannungsmeßgeber
8 Regeleinrichtung
9 Changierfadenführer
10 Kehrgewindewelle
11 Gehäuse
12 Faden
13 Schlitten
14 Schlittenführung
15 Feder
16 Zahnriemenscheibe
17 Zahnriemenscheibe
18 Getrieberad (Zahnriemenscheibe, Zwischenrad)
19 Zahnriemen
20 Zahnriemen
21 freies Ende des Schwenkhebels 23
22 Stützhebel
23 Schwenkhebel
24 Schiebeverbindung für Schwenkhebel 23
25 Schiebeverbindung für Stützhebel 22
26 Getrieberad
28 Stützrolle
29 Tänzerrolle
30 Anlenkung für Stütz- und Schwenkhebel, Vorgelegewelle
31 Zahnriemenscheibe an Antriebsmotor
32 Zahnriemen
33 Zahnriemenscheibe
34 Schalter
35 Schalter
36 Schalter
37 Anlegedrehzahlregler
38 Tänzerarmregler (flink)
30 Tänzerarmregler (träge)

Claims (1)

1. Aufspulmaschine
   zum Aufspulen eines mit gegebener Liefergeschwindigkeit anlaufenden Fadens,
   mit den Merkmalen:
   Auf einer Spulspindel (3) ist eine Spulhülse aufgespannt;
   die Spulspindel (3) wird durch einen Antriebsmotor (4) angetrieben;
   der Faden (12) wird durch eine Changiereinrichtung zu einer Kreuzspule verlegt;
   der Antriebsmotor (4) wird durch einen Meßgeber (7), der die Differenz von Faden-Liefergeschwindigkeit und Faden- Aufwickelgeschwindigkeit erfaßt,
   und eine Regeleinrichtung derart geregelt, daß die Faden- Liefergeschwindigkeit der Faden-Aufwickelgeschwindigkeit entspricht
   und den kennzeichnenden Merkmalen:
   Zum Fadenanlegen wird die Spulspindel (3) über eine Anlegedrehzahlregelung (37) des Antriebsmotors (4) mit einer solchen Drehzahl angetrieben, daß die Umfangs­ geschwindigkeit der Spulhülse um einen fest vorgebbaren Betrag größer ist als die Faden-Liefergeschwindigkeit;
   durch Anlegen des Fadens (12) an den Meßgeber (Tänzerarm 7) wird die Anlegedrehzahlregelung (37) des Antriebsmotors (4) auf eine Tänzerarmregelung (38) in der Regeleinrich­ tung (8) umgeschaltet,
   wobei der Tänzerarmregler (38) ein PD-Verhalten mit großer p-Verstärkung (flink) hat;
   bei oder vorzugsweise nach Einschalten der Changierein­ richtung wird die Tänzerarmregelung (38) durch einen Schalter (36) mit Verzögerungsglied (T) auf einen Regelkreis (39) mit einer kleineren p-Verstärkung (träge) umgeschaltet.