DE4337891A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspulen von Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Oberbegriffen der Patent­ ansprüche 1 und 13.

Beim Aufspulen von Fäden werden die Fäden üblicherweise mit konstanter Geschwindigkeit über einen parallel zur Spulenachse beweglichen Fadenführer der Spulvorrichtung zugeführt. Insbeson­ dere beim Aufspulen von Fäden zu Kreuzspulen mit wilder Wicklung besteht das Problem des Vermeidens sogenannter Bildwicklungen. Bildwicklungen entstehen insbesondere immer dann, wenn pro Dop­ pelhub des Fadenführers der Changiereinrichtung vollständige Spulenumdrehungen stattfinden. Als Doppelhub ist dabei eine vollständige Hin- und Herbewegung des Fadenführers bezeichnet.

Bei einer Bildwicklung liegt der Umkehrpunkt des Garnes der aktuellen Wicklung im wesentlichen über dem Umkehrpunkt des vorhergehenden Hubes, so daß die Windungen aufeinanderfolgender Windungsschichten unmittelbar übereinander abgelegt werden.

Bildwicklungen führen beim Abwickeln der Spulen zu Störungen. Ferner führen Bildwicklungen während des Aufwickelns zu Schwin­ gungen der Spulmaschine, damit zur unruhigen Anlage der Frik­ tionswalze des üblicherweise verwendeten Friktionsantriebs der Spulmaschine und somit zu einer unruhigen Anlage der Friktions­ walze an der Spule sowie zu einem Schlupf zwischen Friktions­ walze und Spule bzw. zur Schädigung der Spule. Bildwicklungen müssen daher insbesondere beim Aufspulen glatter Fäden, wie z. B. Chemiefasern, vermieden werden.

Zur Vermeidung von Bildwicklungen, dem sogenannten Bildbrechen, sind verschiedene Verfahren bekannt. So ist beispielsweise in der DE-A-21 65 045 ein Verfahren zum Bildbrechen bekannt, bei dem kurz vor Erreichen eines ganzzahligen Verhältnisses aus Drehzahl der Spule zur Anzahl von Doppelhüben pro Zeiteinheit eine Umschaltung der Changiergeschwindigkeit des Fadenführers erfolgt.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß dieses sinnvoller­ weise nur im Fall individuell angetriebener Aufspuleinheiten eingesetzt werden kann, wobei jeder Aufspuleinheit ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung sich anbahnender ganzzahliger Verhältnisse von Drehzahl zu Doppelhubzahl pro Zeiteinheit sowie eine Steuereinrichtung zur Umsteuerung der Changiergeschwindig­ keit zugeordnet werden müßte. Damit ist dieses Verfahren nur in seltenen Fällen verwendbar, da beispielsweise Textil- oder Spin­ nereimaschinen fast immer eine Vielzahl von Aufspuleinheiten aufweisen, die häufig nicht individuell angetrieben sind. Dar­ über hinaus ist dieses Verfahren, falls überhaupt einsetzbar, mit einem erheblichen Aufwand verbunden.

In einem weiteren Verfahren zur Vermeidung von Bildwicklungen wurde versucht, die Changiergeschwindigkeit des Fadenführers zwischen einer Mindestgeschwindigkeit und einer Maximalgeschwin­ digkeit nach einer vorgegebenen funktionalen Abhängigkeit in Form einer Wobbelkurve periodisch zu verändern. In der Praxis stellte sich jedoch heraus, daß mit diesem Verfahren Bildwick­ lungen nicht wirksam verhindert werden können (DE-A-28 55 616).

In der DE-A-28 55 616 wurde daher eine verbesserte Weiterent­ wicklung dieses Verfahrens vorgeschlagen, bei dem eine nicht­ periodische Änderung der Changiergeschwindigkeit im Sinne einer nicht-periodischen Wobbelkurve vorgeschlagen wird. Hierzu wird insbesondere vorgesehen, die Werte für die Beschleunigung bzw. für die Verzögerung der Changierbewegung nicht periodisch zu verändern, wobei die Zeitintervalle zwischen den Umschaltungen von Beschleunigung zu Verzögerung bzw. umgekehrt konstant blei­ ben. In diesem Fall entsteht die nicht-periodische Wobbelkurve durch Amplitudenmodulation einer periodischen Wobbelfunktion.

Als weitere Möglichkeit wird vorgeschlagen, wiederum den Betrag der Beschleunigung bzw. Verzögerung nicht periodisch zu verän­ dern, die Umschaltung jedoch in jedem Fall zeitunabhängig dann vorzunehmen, sobald die Changiergeschwindigkeit den vorgegebenen Höchst- bzw. Tiefstwert erreicht hat. Bei dieser Ausführungsform entsteht die nicht-periodische Wobbelkurve durch Frequenzmodu­ lation einer periodischen Wobbelkurve.

Vorzugsweise soll dieses bekannte Verfahren zur Vermeidung von Bildwicklungen in der Weise durchgeführt werden, daß der Abso­ lutbetrag der Beschleunigung bzw. Verzögerung der Changierbewe­ gung konstantgehalten und die Maximal- bzw. Minimalwerte, bei welchen die Umschaltung zwischen Beschleunigung und Verzögerung bzw. umgekehrt erfolgt, jeweils nicht periodisch verändert wer­ den.

Bei ebenfalls konstantem Betrag der Beschleunigung bzw. Verzöge­ rung der Changierbewegung wird als weitere Möglichkeit vorge­ schlagen, die Zeitintervalle zwischen den Umschaltpunkten peri­ odisch zu verändern, wobei das Umschalten ausnahmsweise zeit­ unabhängig dann erfolgt, wenn ein Höchstwert bzw. Tiefstwert der Changiergeschwindigkeit erreicht wird.

Diese in der DE-A-28 55 616 beschriebenen Verfahren zur Bestim­ mung einer nicht-periodischen Wobbelkurve haben jedoch erfah­ rungsgemäß den Nachteil, daß immer noch relativ häufig ähnliche Changiergeschwindigkeiten bei gleicher Beschleunigung bzw. Ver­ zögerung erreicht werden. Dies vermindert den beabsichtigten Effekt der Bildbrechung, so daß nicht in jedem Fall ein optima­ ler Spulenaufbau gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufspulen von Fäden zu schaffen, wobei die vorgenannten Nachteile vermieden werden und mit geringem Aufwand ein optimaler Spulenaufbau unter weitestgehender Ver­ meidung von Bildwicklungen gewährleistet wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patent­ ansprüche 1 und 13.

Durch die zufällige Änderung sowohl der Maximal- und Minimalwer­ te der Changiergeschwindigkeit, bei denen jeweils eine Umschal­ tung von einer Beschleunigung auf eine Verzögerung oder umge­ kehrt erfolgt, als auch der Zeitintervalle zwischen diesen Um­ kehrpunkten innerhalb vorgegebener Grenzen ist das Auftreten gleicher Changiergeschwindigkeiten bei gleichen Beschleunigungs­ bzw. Verzögerungswerten sehr unwahrscheinlich. Damit wird das Auftreten ganzzahliger Verhältnisse von Spulendrehzahl zur An­ zahl von Doppelhüben pro Zeiteinheit, bei dem Bildwicklungen entstehen, auch bei Maschinen mit einer Vielzahl von Spulvor­ richtungen extrem unwahrscheinlich. Denn im Gegensatz zu den vorbekannten Verfahren wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine nicht-periodische Wobbelkurve erzeugt, bei der sich durch die zufällige Auswahl der Änderungen sowohl der Maximal- bzw. Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit als auch der Zeitinter­ valle zwischen den Umkehrpunkten auch der Betrag der Beschleuni­ gung bzw. Verzögerung der Changiergeschwindigkeit ständig stati­ stisch ändert.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Bestimmung der Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten der Wobbelkurve jeweils unterschiedliche Wertebereiche verwendet, abhängig davon, ob ein Zeitintervall zwischen einem Minimum und einem Maximum der Wobbelkurve oder einem Maximum und einem Mini­ mum der Wobbelkurve ermittelt werden soll. Aus diesen Wertebe­ reichen wird zur Bestimmung der nicht-periodischen Wobbelkurve jeweils alternierend ein Wert zufällig ausgewählt.

Hieraus resultiert der Vorteil, daß sich für die Beträge der Be­ schleunigung und Verzögerung der Changierbewegung unterschiedli­ che Wertebereiche ergeben. Diese können sich hinsichtlich ihrer Breite und/oder hinsichtlich ihrer Lage unterscheiden, wodurch das häufige Auftreten einer bestimmten Changiergeschwindigkeit bei gleichen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerten mit noch größerer Wahrscheinlichkeit vermieden wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Wertebereiche für die Maximal- und Mini­ malwerte der Changiergeschwindigkeit und die Wertebereiche für die Zeitintervalle zwischen diesen Umkehrpunkten der Wobbelkurve aus jeweils einem konstanten Mittelwert und einem diesen über­ lagerten Wertebereich zusammengesetzt. Hierdurch kann der Auf­ wand bei der zufälligen Bestimmung der Umkehrpunkte der Wobbel­ kurve dadurch reduziert werden, daß beispielsweise die beiden Wertebereiche für die Maximal- und Minimalwerte der Changierge­ schwindigkeit aus jeweils einem unterschiedlichen Mittelwert und einem einzigen, diesen überlagerten Wertebereich zusammengesetzt werden. Diese Vorgehensweise kann selbstverständlich auch im Fall unterschiedlicher Wertebereiche für die Zeitintervalle zwischen einem Maximum und einem Minimum bzw. einem Minimum und einem Maximum der Wobbelkurve zu einer Reduzierung des rechneri­ schen Aufwandes bei der Bestimmung der Zeitintervalle führen.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens kann auch eine Abhängigkeit zwischen den Wertebereichen für die Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten einerseits und den Wertebereichen für die Maximal- und Minimalwerte der Changierge­ schwindigkeit andererseits dahingehend bestehen, daß jedem Wert aus einem Zeitintervall-Wertebereich ein eigener Wertebereich für die Maximal- bzw. Minimalgeschwindigkeit der Changierbewe­ gung zugeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein zweidimensionaler Wertebereich mit nicht-rechteckförmiger Gestalt (Kartesische Koordinaten vorausgesetzt).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Bestimmung der nicht-periodischen Wobbelkur­ ve zunächst von einer periodischen Wobbelkurve ausgegangen, bei welcher die Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten jeweils gleich den Mittelwerten der Wertebereiche für die zufällige Be­ stimmung der Zeitintervalle und die Maximal- bzw. Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit jeweils gleich den Mittelwerten der Wertebereiche für die zufällige Bestimmung dieser Werte gewählt sind. Bei den Wertebereichen handelt es sich dann um symmetrisch zu Null verschobene Wertebereiche. Es ist jedoch selbstverständ­ lich auch möglich, anstelle der Mittelwerte beliebige Werte einzusetzen und in den dann nicht zu Null symmetrischen Werte­ bereichen eine weitere Verschiebung der Umkehrpunkte der peri­ odischen Wobbelkurve zu berücksichtigen. Bei dieser Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann jedem Umkehr­ punkt dieser periodischen Wobbelkurve ein zweidimensionaler Wertebereich zugeordnet, welcher aus den den Mittelwerten über­ lagerten Wertebereichen gebildet ist. Die Umkehrpunkte der nicht-periodischen Wobbelkurve werden dann durch die zufällige Auswahl eines Koordinatenpaares aus diesem zweidimensionalen Wertebereich bestimmt, wobei zu den Koordinaten die jeweils entsprechenden Mittelwerte (unter Berücksichtigung aller Vor­ zeichen) addiert werden.

In der Praxis muß dabei der jeweils übernächste Umkehrpunkt der nicht-periodischen Wobbelkurve bestimmt werden, bevor der je­ weils nächste Umkehrpunkt der Changierbewegung erreicht wird. Aus den beiden Koordinatenpaaren dieser Umkehrpunkte kann dann beispielsweise die vorzugsweise konstante Beschleunigung der Changierbewegung ermittelt werden, die erforderlich ist, um den Maximal- oder Minimalwert der Changiergeschwindigkeit des je­ weils übernächsten Umkehrpunktes innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls zu erreichen.

Zur bevorzugten digitalen Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jeder zweidimensionale Wertebereich der periodi­ schen Wobbelkurve in eine vorbestimmte Anzahl von Teilbereichen aufgeteilt werden, und jedem Teilbereich ein diskretes Wertepaar für einen entsprechenden Umkehrpunkt der nicht-periodischen Wobbelkurve zugeordnet werden.

Um die verfügbaren Wertebereiche für die Maximal- und Minimal­ werte einerseits und die Zeitintervalle zwischen einem Maximum und einem Minimum bzw. einem Minimum und einem Maximum anderer­ seits optimal zu nutzen, erfolgt die zufällige Auswahl eines der Teilbereiche der zweidimensionalen Wertebereiche vorzugsweise mit gleicher Wahrscheinlichkeit.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird die Umfangsgeschwindigkeit der Spule entsprechend der momentanen Changiergeschwindigkeit so angepaßt, daß die pro Zeiteinheit aufgespulte Fadenlänge konstant ist. Auf diese Weise wird ein, insbesondere beim Spulen von Synthetikfasern, nachtei­ liger Fehlverzug vermieden.

Zur Bestimmung der Umfangsgeschwindigkeit kann hierzu der zwei­ dimensionale Wertebereich zur zufälligen Ermittlung der Umkehr­ punkte der nicht-periodischen Wobbelkurve unter Berücksichtigung der entsprechenden Mittelwerte auf einen zweidimensionalen Wer­ tebereich zur Bestimmung der entsprechenden Umkehrpunkte der Kurve für die Umfangsgeschwindigkeit der Spule abgebildet wer­ den. Bei dieser Abbildung ergibt sich selbstverständlich keine Veränderung hinsichtlich der Zeitintervalle zwischen den Umkehr­ punkten, da die Veränderung der Spulenumfangsgeschwindigkeit synchron mit der Änderung der Geschwindigkeit der Changierbewe­ gung erfolgen muß.

Bei der Bestimmung der Spulenumfangsgeschwindigkeit zwischen den Umkehrpunkten zur Reduzierung des Rechen- bzw. Regelungs- oder Steuerungsaufwands kann näherungsweise von einem proportionalen Zusammenhang zwischen der Änderung der Geschwindigkeit der Chan­ gierbewegung und der Änderung der Spulenumfangsgeschwindigkeit ausgegangen werden, obwohl bei dieser Abhängigkeit strenggenom­ men ein Winkelfunktions-Parameter zu berücksichtigen wäre.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens besteht im wesentlichen aus einer an sich bekannten Spul­ vorrichtung, welche eine zentrale Steuereinheit umfaßt, die die Changierbewegung des Fadenführers und ggf. die Umfangsgeschwin­ digkeit der Spule entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren steuert oder regelt.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zum Aufspulen von Fäden und

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Erzeugung der nicht-periodischen Wobbelkurve sowie die daraus ermittelte erforderliche Umfangsgeschwin­ digkeit der Spule nach einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente einer Spulvorrichtung 1, wie sie beispielsweise für eine Spulstelle einer Streckspulmaschine zur Herstellung synthetischer Fäden verwendet werden könnte. Der Spulvorrichtung 1 wird ein Faden 2 mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt. Die Zulieferung des Fadens 2 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, bei­ spielsweise durch eine mit gleichbleibender Drehzahl angetriebe­ nen Galette 3 mit Verlegewalze 3a oder durch ein sonstiges Lie­ ferwerk erfolgen.

Ein von einem drehzahlveränderbaren Motor 4 angetriebenes Chan­ giergetriebe 5 mit hin- und herbewegten Fadenführer 6 führt den Faden 2 bei gleichbleibender oder veränderlicher Changierbreite über die Bewicklungslänge einer Kreuzspule 7. Die Bewegung des Fadenführers 6 erfolgt dabei vorzugsweise parallel zur Achse der Kreuzspule 7. Die Kreuzspule 7 wird an ihrem Umfang durch eine von einem drehzahlveränderbaren Motor 8 angetriebene Frik­ tionswalze 9 in Drehung versetzt. Dabei bietet der Antrieb mit­ tels einer Friktionswalze den Vorteil, daß die Umfangsgeschwin­ digkeit der Kreuzspule 7 unabhängig vom Durchmesser der Kreuz­ spule, d. h. von der Wicklungsanzahl, konstant bleibt, ohne daß hierzu eine aufwendige Steuerung oder Regelung eines Antriebs erforderlich wäre.

Die Antriebsmotoren 4 und 8 sind mit einer zentralen Steuerein­ heit 9 verbunden, welche die beiden Motoren 4, 8 in der nachfol­ gend beschriebenen erfindungsgemäßen Art und Weise ansteuert.

Zur Vermeidung von Bildwicklungen bestimmt die zentrale Steuer­ einheit 9 eine nicht-periodische Wobbelkurve 10 (Fig. 2a) für die Changiergeschwindigkeit v_c nach der die Bewegung des Faden­ führers 6 erfolgt. Die Changiergeschwindigkeit v_c ist dabei definiert als die Anzahl der Hin- und Herbewegungen (Doppelhübe) des Fadenführers 6 pro Zeiteinheit.

Erfindungsgemäß werden bei der Bestimmung der nicht-periodischen Wobbelkurve 10 sowohl die Maximalwerte der Changiergeschwindig­ keit in den Maxima 10a bzw. die Minimalwerte der Changierge­ schwindigkeit in den Minima 10b der nicht-periodischen Wobbel­ kurve 10 als auch die Zeitintervalle zwischen den Maxima 10a und den darauffolgenden Minima 10b bzw. die Zeitintervalle zwischen den Minima 10b und den darauffolgenden Maxima 10a der Wobbel­ kurve innerhalb vorgegebener Grenzen zufällig verändert. Zwi­ schen diesen Umkehrpunkten 10a, 10b der Wobbelkurve 10 soll die Beschleunigung bzw. Verzögerung der Changiergeschwindigkeit v_c vorzugsweise konstantgehalten werden.

Zu der zufälligen Bestimmung sowohl der maximalen bzw. mimimalen Changiergeschwindigkeiten als auch der Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten der Wobbelkurve kann für jeden der zu bestim­ menden Werte ein eigener Wertebereich bereitgestellt werden, aus dem der jeweilige Wert zufällig ausgewählt wird. Das heißt, für die Maximalwerte und Minimalwerte der Geschwindigkeit werden ebenso getrennte Wertebereiche verwendet, wie zur Bestimmung der zeitlichen Abstände zwischen jeweils einem Minimum 10b und einem Maximum 10a bzw. einem Maximum 10a und einem Minimum 10b.

Durch die Verwendung unterschiedlicher Wertebereiche für die Zeitintervalle zwischen einem Minimum 10b und dem darauffolgen­ den Maximum 10a bzw. für die Zeitintervalle zwischen einem Maxi­ mum 10a und einem darauffolgenden Minimum 10b der Wobbelkurve 10 wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Bildwicklung weiter verringert. Denn durch die zufällige Bestimmung sowohl der Maximal- bzw. Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit als auch der entsprechenden Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunk­ ten wird auch die Beschleunigung bzw. Verzögerung der Changier­ bewegung laufend statistisch verändert. Mit anderen Worten: Bestimmte (insbesondere mittlere) Werte für die Changierge­ schwindigkeit v_c werden zwar in jedem der Abschnitte zwischen einem Minimum 10b und einem Maximum 10a der Wobbelkurve 10 bzw. umgekehrt erreicht. Diese Punkte werden jedoch mit großer Wahr­ scheinlichkeit mit jeweils einer anderen Beschleunigung bzw. Verzögerung durchfahren. Hierdurch wird das Auftreten von Bild­ wicklungen extrem unwahrscheinlich.

Die zufällige Auswahl der Koordinaten der Umkehrpunkte 10a, 10b der Wobbelkurve 10 kann auf unterschiedliche Art und Weise er­ folgen. Von diesen Verfahren werden nachstehend zwei Verfahren herausgegriffen und detailliert beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die Erfindung nicht auf diese beiden Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Zunächst sei davon ausgegangen, daß, wie bereits vorstehend beschrieben, vier unterschiedliche Wertebereiche zur zufälligen Auswahl der maximalen Changiergeschwindigkeit, der minimalen Changiergeschwindigkeit, der Zeitintervalle zwischen jeweils einem Minimum und dem darauffolgenden Maximum und der Zeitinter­ valle zwischen jeweils einem Maximum und einem darauffolgenden Minimum bereitgestellt sind.

Diese Wertebereiche lassen sich selbstverständlich auch in der Weise darstellen, daß ein um einen entsprechenden Wert entspre­ chend verschobener Wertebereich verwendet wird und die daraus zufällig ausgewählten Werte für die vorgenannten Parameter je­ weils zu dem Wert (unter Berücksichtigung beider Vorzeichen) ad­ diert werden, welcher der Verschiebung des Wertebereiches ent­ spricht. Vorzugsweise erfolgt die Transformation der Werteberei­ che derart, daß der ursprüngliche Wertebereich symmetrisch zu Null verschoben wird, wobei der Wert der Verschiebung gleich dem jeweiligen Mittelwert ist.

Auf diese Weise kann gegebenenfalls erreicht werden, daß sich die vier vorgenannten Wertebereiche auf nur zwei Wertebereiche reduzieren, nämlich auf einen zur Bestimmung der Maximal- und Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit und auf einen weiteren zur Bestimmung der Zeitintervalle zwischen einem Minimum und dem darauffolgenden Maximum bzw. umgekehrt. Zu den aus diesen Werte­ bereichen zufällig ausgewählten Werten sind dann selbstverständ­ lich jeweils unterschiedliche konstante Wertevorzeichen richtig zu addieren. Voraussetzung für diese Möglichkeit zur Reduzierung des Aufwands ist jedoch eine konstante (ggf. normierte) Diffe­ renz zwischen den Grenzen der beiden jeweils zusammengefaßten Wertebereiche. Dies wird sich in der Regel nicht nachteilig auswirken.

Bei beiden, im folgenden beschriebenen Verfahren, wird zunächst der Maximal- oder Minimalwert der Changiergeschwindigkeit für den jeweils zu bestimmenden Umkehrpunkt der nicht-periodischen Wobbelkurve 10 aus dem betreffenden Wertebereich ausgewählt und ggf. ein konstanter Wert addiert. Hierzu muß der zentralen Steu­ ereinheit 9 bekannt sein, ob es sich bei dem zu bestimmenden Umkehrpunkt um ein Maximum 10a oder ein Minimum 10b handelt. Da sich die Minima 10b und die Maximal 10a der nicht-periodischen Wobbelkurve 10 jedoch alternierend abwechseln, muß die zentrale Steuereinheit 9 den gewünschten Maximal- oder Minimalwert le­ diglich aus dem jeweils anderen Wertebereich auswählen oder, falls nur ein einziger Wertebereich verwendet wird, den jeweils anderen konstanten Wert zu dem zufällig ausgewählten Wert ad­ dieren.

Auch die zufällige Auswahl der Zeitintervalle erfolgt bei den beiden nachstehend beschriebenen Verfahren zur Ermittlung der nicht-periodischen Wobbelkurve in analoger Weise.

Die Verfahren unterscheiden sich lediglich hinsichtlich der zeitlichen Aneinanderreihung der jeweils zufällig ausgewählten Werte für die Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten.

Eine Möglichkeit zur Verkettung der Zeitintervalle besteht dar­ in, daß diese einfach aneinandergereiht werden; D.h. der End­ punkt des jeweils vorhergehenden Zeitintervalls fällt mit dem Anfangspunkt des darauffolgenden, zufällig ausgewählten Zeit­ intervalls zusammen.

Eine andere Möglichkeit zur Verkettung der zufällig ausgewählten Zeitintervalle ist in Fig. 2a beschrieben. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Wertebereiche, aus denen die Zeitintervalle zufällig ausgewählt werden, in der Form dargestellt sind, daß einem konstanten Mittelwert ein entsprechend symmetrisch zu Null verschobener Wertebereich überlagert wird. Die Verkettung der zufällig ausgewählten Zeitintervalle, die dann ebenfalls jeweils in der Form "konstanter Mittelwert plus vorzeichenrichtig ad­ dierter zufällig ausgewählter Wert" vorliegen, erfolgt dann in der Weise, daß das jeweils nächste Zeitintervall nicht an den Endpunkt des vorhergehenden Zeitintervalls, sondern an den End­ punkt des Mittelwerts des vorhergehenden Zeitintervalls angehängt wird.

Das gesamte Verfahren zur Bestimmung der nicht-periodischen Wobbelkurve 10 kann daher auch in der Weise gedeutet werden, daß zunächst von einer periodischen Wobbelkurve 11 ausgegangen wird, deren Umkehrpunkte 11a, 11b vorzugsweise jeweils durch die Koor­ dinaten der konstanten Mittelwerte der symmetrisch zu Null ver­ schobenen Wertebereiche festgelegt sind. Die Maxima und Minima der periodischen Wobbelkurve werden in einem ersten Schritt um den aus dem verschobenen Wertebereich zufällig ausgewählten Be­ trag in ihrer zeitlichen Lage versetzt.

Anschließend werden diese Umkehrpunkte der nunmehr bereits nicht-periodischen Wobbelkurve so in Richtung der Ordinate ver­ schoben, daß der Wert der Changiergeschwindigkeit v_c dem für diesen Umkehrpunkt 10a, 10b zufällig ausgewählten Wert ent­ spricht.

Werden dabei auch die Wertebereiche für die zufällige Auswahl der Maximal- bzw. Minimalwerte der Umkehrpunkte 10a, 10b jeweils in der Form "konstanter Mittelwert plus symmetrisch zu Null ver­ schobener Wertebereich" dargestellt, so ergibt sich das in Fig. 2a dargestellte Bild: Jedem Maximum lia und jedem Minimum 11b der symmetrischen Wobbelkurve 11 ist ein zweidimensionaler Wer­ tebereich 12 zugeordnet. Dieser Wertebereich ist vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet, wobei dessen Ausdehnung in Richtung der Abszisse dem symmetrisch zu Null verschobenen Wertebereich für die zufällige Auswahl eines Maximums bzw. eines Minimums und in Richtung der Ordinate vorzugsweise dem symmetrisch zu Null verschobenen Wertebereich für die zufällige Auswahl des maxima­ len bzw. minimalen Wertes für die Changiergeschwindigkeit ent­ spricht.

Selbstverständlich kann dieses Verfahren auch dahingehend abge­ ändert werden, daß anstelle eines reckteckförmigen zweidimensio­ nalen Wertebereichs auch Wertebereiche anderer Gestalt verwendet werden. In diesen Fällen besteht jedoch eine Abhängigkeit der Ausdehnung des Wertebereichs in Richtung der Ordinate, d. h. des Wertebereichs für die Bestimmung der maximalen bzw. minimalen Changiergeschwindigkeit, von den Werten innerhalb des Wertebe­ reichs in Richtung der Zeitachse.

Bei der vorzugsweise digitalen Realisierung dieses Verfahrens können die vorzugsweise rechteckförmig ausgebildeten zweidimen­ sionalen Wertebereiche in einzelne Teilbereiche aufgeteilt wer­ den, wobei jedem Teilbereich ein diskreter Wert für die maximale bzw. minimale Changiergeschwindigkeit und ein diskreter Wert für den zeitlichen Abstand dieses Umkehrpunktes von der zeitlichen Lage des jeweils vorhergehenden Umkehrpunktes der periodischen Wobbelkurve zugeordnet wird. Die zufällige Auswahl der Koordina­ ten des Umkehrpunktes der nicht-periodischen Wobbelkurve kann dann in analoger Weise durch die zufällige Auswahl der diskreten Werte für die Verschiebung des entsprechenden Umkehrpunktes der periodischen Wobbelkurve in Richtung der Abszisse und Ordinate erfolgen.

Eine weitere Möglichkeit zur zufälligen Bestimmung der Lage der Umkehrpunkte besteht darin, daß die einzelnen Teilbereiche des zweidimensionalen Wertebereichs numeriert werden und aus dieser Anzahl von Zahlen eine Zahl zufällig herausgegriffen wird. Das entsprechende Koordinatenpaar für den Umkehrpunkt kann dann beispielsweise einer entsprechenden Zuordnungstabelle entnommen werden.

Da sich durch die Veränderung der Changiergeschwindigkeit des Fadenführers auch die pro Hub bzw. Doppelhub aufgewickelte Fa­ denlänge verändert, muß zur Vermeidung von Verzugsfehlern bzw. zur Sicherung eines befriedigenden Spulenaufbaus die Umfangs­ geschwindigkeit der Kreuzspule 7 entsprechend angepaßt werden. Dabei besteht zwischen der Changiergeschwindigkeit v_c und der erforderlichen Spulenumfangsgeschwindigkeit v_u eine im wesent­ lichen umgekehrte Abhängigkeit.

Fig. 2b zeigt ausgehend von dem in Fig. 2a dargestellten Ver­ fahren zur Bestimmung der nicht-periodischen Wobbelkurve eine Möglichkeit zur Ermittlung der zeitabhängigen Umfangsgeschwin­ digkeit v_u der Kreuzspule 7 bzw. der hierzu proportionalen Dreh­ zahl der Friktionswalze 9. Die Kurve 12 für die Umfangsgeschwin­ digkeit v_u kann dabei in der Weise ermittelt werden, daß zunächst zu jedem Maximal- bzw. Minimalwert für die Changiergeschwindig­ keit v_c der korrekte Wert für die entsprechende Umfangsgeschwin­ digkeit v_u berechnet wird. Zur Reduzierung des Rechenaufwands kann dabei jeder zweidimensionale Wertebereich in einen entspre­ chenden Wertebereich für die Umfangsgeschwindigkeit v_u trans­ formiert und in der Steuereinheit 9 abgespeichert werden. Durch diese Abbildung erfahren die zweidimensionalen Wertebereiche lediglich eine Stauchung in der Ordinate, da die Umfangsge­ schwindigkeit v_u synchron mit der Changiergeschwindigkeit v_c verändert werden muß.

Zur Ermittlung der Werte für die Umfangsgeschwindigkeit v_u zwi­ schen diesen transformierten Werten der Umkehrpunkte wird nähe­ rungsweise eine proportionale Abhängigkeit der Änderung der Umfangsgeschwindigkeit von der Änderung der Changiergeschwindig­ keit vorausgesetzt, obwohl strenggenommen bei diesem Zusammen­ hang ein Winkelfunktionsparameter zu berücksichtigen wäre. Diese Näherung hat sich jedoch in der Praxis als ausreichend genau erwiesen.

Demzufolge ergibt sich bei einer konstanten Beschleunigung bzw. Verzögerung der Changiergeschwindigkeit v_c zwischen den Umkehr­ punkten der nicht-periodischen Wobbelkurve auch eine konstante Beschleunigung bzw. Verzögerung der Umfangsgeschwindigkeit zwi­ schen den Umkehrpunkten der ebenfalls nicht-periodischen Wobbel­ kurve 12 für die Umfangsgeschwindigkeit v_u.

Claims (14)

1. Verfahren zum Aufspulen von Fäden, bei dem

• a) die Fäden (2) mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt und
• b) in Form einer wilden Kreuzwicklung aufgespult werden, wobei
• c) zur Vermeidung von Bildwicklungen eine nicht-periodische Veränderung der Changiergeschwindigkeit (nicht-periodische Wobbelkurve) erfolgt,

dadurch gekennzeichnet,

• d) daß die Maximal- und Minimalwerte der Changiergeschwindig­ keit (v_c), bei denen jeweils eine Umschaltung von einer Be­ schleunigung auf eine Verzögerung oder umgekehrt erfolgt (Umkehrpunkte (10a, 10b) der Wobbelkurve (10)), und
• e) die Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten (10a, 10b) der Wobbelkurve (10) innerhalb vorgegebener Grenzen zufäl­ lig verändert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Beschleunigung oder Verzögerung der Changierbewe­ gung im wesentlichen konstant ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Zeitintervalle zwischen jeweils einem Minimum (10b) und einem Maximum (10a) der Wobbelkurve (10) und zur Bestimmung der Zeitintervalle zwischen jeweils einem Maximum (10a) und einem Minimum (10b) der Wobbelkurve identi­ sche oder unterschiedliche Wertebereiche verwendet werden, aus denen die Zeitintervalle alternierend zufällig ausgewählt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Maximalwerte und Mini­ malwerte der Changiergeschwindigkeit (v_c) jeweils unterschied­ liche Wertebereiche verwendet werden, aus denen die Maximal- und Minimalwerte alternierende zufällig ausgewählt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertebereiche für die Maximal- und Minimalwerte der Chan­ giergeschwindigkeit (v_c) und/oder die Wertebereiche für die Zeitintervalle zwischen den Umkehrpunkten der Wobbelkurve aus jeweils einem konstanten Mittelwert und einem diesem über­ lagerten symmetrisch zu Null verschobenen Wertebereich zur zufälligen Bestimmung einer Abweichung von dem betreffenden Mittelwert zusammengesetzt sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wertebereiche für die Zeitintervalle und die Wertebereiche für die Maximal- oder Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit (v_c) derart voneinander abhängig sind, daß jedem Wert eines Zeitintervalls vorbestimmte Grenzen des entsprechenden Wertebereichs für den Maximal- oder Minimal­ wert der Changiergeschwindigkeit (v_c) zugeordnet sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Bestimmung der nicht-periodischen Wobbel­ kurve (10) von einer periodischen Wobbelkurve (11) ausgegan­ gen wird, bei welcher die Zeitintervalle zwischen den Umkehr­ punkten (11a, 11b) jeweils gleich dem Mittelwert der Wertebe­ reiche für die zufällige Bestimmung der Zeitintervalle und die Maximal- und Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit jeweils dem Mittelwert der Wertebereiche für die zufällige Bestimmung dieser Werte gewählt sind, und daß jedem Umkehr­ punkt (11a, 11b) dieser periodischen Wobbelkurve (11) ein sich aus den den Mittelwerten überlagerten symmetrisch zu Null verschobenen Wertebereichen gebildeter zweidimensionaler Wertebereich zugeordnet ist, welcher zur Bestimmung der Um­ kehrpunkte (10a, 10b) der nicht-periodischen Wobbelkurve (10) dient.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweidimensionale Wertebereich der periodischen Wobbelkurve in eine vorbestimmte Anzahl von Teilbereichen aufgeteilt und jedem Teilbereich ein diskretes Wertepaar zur Bestimmung eines entsprechenden Umkehrpunktes (10a, 10b) der nicht-peri­ odischen Wobbelkurve (10) zugeordnet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche mit gleicher Wahrscheinlichkeit ausgewählt wer­ den.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung eines diskreten Wertepaars zunächst einer der diskreten Werte für das Zeitintervall und anschließend einer der diskreten Werte für die maximale oder minimale Changiergeschwindigkeit (v_c) oder umgekehrt aus den jeweils symmetrisch zu Null verschobenen Wertebereichen zufällig ausgewählt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit (v_u) der Spulen (7) entsprechend der momentanen Changiergeschwindigkeit (v_c) so angepaßt wird, daß die pro Zeiteinheit aufgespulte Fadenlän­ ge konstant ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur der Bestimmung der erforderlichen Spulenumfangsgeschwindig­ keit (v_u) die Wertebereiche für die Maximal- und Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit (v_c) oder der zweidimensonale Wertebereich unter Berücksichtigung der entsprechenden Mit­ telwerte durch die Verwendung der zur Erlangung einer kon­ stanten Wickelgeschwindigkeit erforderlichen funktionalen Abhängigkeit auf entsprechende Wertebereiche für die erfor­ derliche Umfangsgeschwindigkeit (v_u) abgebildet werden, wobei jedem möglichen Umkehrpunkt der Changierbewegung der erfor­ derliche wert der Spulenumfangsgeschwindigkeit zugeordnet wird und daß für die Bestimmung der Spulenumfangsge­ schwindigkeit zwischen zwei Umkehrpunkten eine proportionale Abhängigkeit zwischen einer Änderung der Changierge­ schwindigkeit (v_c) und der in der Richtung entgegengesetzten erforderlichen Änderung der Spulenumfangsgeschwindigkeit (v_u) verwendet wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bestehend aus einer an sich bekannten Spulvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine zentrale Steuereinheit (9) umfaßt, welche die Bewegung eines Fadenführers (6) und die Umfangsgeschwindigkeit (v_u) der Spule (7) nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 steuert oder regelt.