DE4435912A1 - Verfahren zur Steuerung der Changierfrequenz in einem Fadenaufspulsystem - Google Patents
Verfahren zur Steuerung der Changierfrequenz in einem FadenaufspulsystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung
der Changierfrequenz in einem Fadenaufspulsystem, und insbesondere
bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Changierfrequenz
in einem Fadenaufspulsystem bei der Herstellung von Fadenspulen aus
Chemiefasern. Die Erfindung betrifft dabei speziell auch ein Verfahren
zum Aufspulen eines Fadens zu einer Kreuzspule nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 13.
Beim Aufspulen eines Fadens auf eine rotierende Hülse wird der Faden
entlang der Länge der Hülse ständig hin- und herbewegt, um eine
gleichmäßige Verteilung des Fadens auf der Hülse zu erzielen und um
eine gute Festigkeit der entstehenden Fadenspule zu gewährleisten. Die
Festigkeit der Fadenspule ist besonders für ihren Transport von großer
Bedeutung. Die Qualität der Hin- und Herverlegung des Fadens beein
flußt auch den Abwickelvorgang der Fadenspule. Letztlich wird die
Qualität der Fadenspule auch nach ihrem Wicklungsaufbau beurteilt.
Die Hin- und Herbewegung des Fadens während des Aufspulens unter
liegt sogenannten Changiergesetzen. Grundsätzlich wird bei den Changier
gesetzen zwischen einer Wildwicklung und einer Präzisionswicklung
unterschieden. Bei der Wildwicklung läuft die Hin- und Herbewegung des
Fadens während des Aufspulvorgangs im wesentlichen bei einer kon
stanten Frequenz ab, was bei einer im wesentlichen konstanten Faden
laufgeschwindigkeit zu konstanten Ablegewinkeln des Fadens auf der
Spule führt. Bei der Präzisionswicklung ist die Frequenz der Hin- und
Herbewegung (Changierung) an die Drehzahl der Spule gekoppelt, die
sich bei konstanter Fadenlaufgeschwindigkeit während des Aufspulvorgangs
kontinuierlich verlangsamt.
Für viele Anwendungen wird die Wildwicklung wegen des konstanten
Fadenablegewinkels bevorzugt. Die Wildwicklung hat jedoch den Nachteil,
daß sich während des Aufspulvorgangs sogenannte Spiegel bilden. Spiegel
entstehen, wenn sich die Drehzahl der Spule in einem ganzzahligen
Verhältnis mit der Changierfrequenz befindet. Da die Drehzahl der Spule
während des Aufspulvorgangs kontinuierlich abnimmt, kann während des
Aufspulvorgangs eine solche Bedingung mehrmals eintreten. Durch das
ganzzahlige Verhältnis der Frequenzen legt eine Changiervorrichtung den
Faden über mehrere Umdrehungen der Spule an der gleichen Position
ab, das heißt, über mehrere Umdrehungen kommt der auflaufende Faden
direkt über dem gerade zuvor aufgespulten Faden zum Liegen und
rutscht dann nach einer Seite ab. Dies führt zu einer unsauberen Auf
spulung des Fadens. Dieses Verhalten ist nicht erwünscht.
Verfahren zum Aufspulen eines Fadens zu einer Kreuzspule sind aus der
EP 0 093 258 (Bag. 1283) sowie aus der EP 0 195 325 (Bag. 1453)
bekannt. Beide Verfahren dienen dazu, kritische Aufspulsituationen zu
vermeiden.
Kritische Aufspulsituationen sind vor allem solche, bei denen die Spindel
drehzahl und die Changierfrequenz ein ganzzahliges oder ein durch eine
kleine ganze Zahl gebrochenes Verhältnis bilden. Man bezeichnet diese
Situationen als "Spiegelbildung". Ein sogenannter "Spiegel" stellt nicht nur
eine erhebliche Störung des Spulenaufbaues dar, sondern kann auch zur
Unterbrechung des Spulprozesses und zur Zerstörung der Aufspulmaschi
ne durch auftretende Unrundheiten führen.
Es zeigt sich, daß auch bei nicht-ganzzahligem Spulverhältnis oder bei
Spulverhältnissen, die nicht durch eine kleine ganze Zahl (2, 3, 4 . . .)
gebrochen sind, noch Spiegelsituationen oder spiegelähnliche Situationen
auftreten können. Diese Situationen sind z. T. prozeßabhängig und nicht
vorhersehbar. Zur Vermeidung der Spiegelbildung wird im erstgenannten
Fall die Changierbewegung in Abhängigkeit von insbesondere den Spulenverhältnissen
gesteuert, die während des Aufspulens auf einer Kreuzspule
auftreten. Im genannten Fall handelt es sich um die sog. "Spiegelwerte",
die sich durch das Verhältnis der Spindeldrehzahl zur Changierfrequenz
ankündigen. Im zweiten Fall handelt es sich um eine Steuerung der
Changierbewegung in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Chan
gierprogramm.
Im einfachsten Fall beinhaltet ein solches Changierprogramm eine kon
stant vorgegebene Changiergeschwindigkeit. Einer solchen konstant vor
gegebenen Changiergeschwindigkeit können auch Schwankungen überlagert
werden (Wobbelung). Bei dem Verfahren nach der EP 0 195 325 bleibt
die Changiergeschwindigkeit nicht konstant, sondern wird zwischen einer
Obergrenze und einer Untergrenze nach einer vorgegebenen Gesetzmäßig
keit verändert, wobei auch die Obergrenze und die Untergrenze sich
während des Aufwickelns einer Kreuzspule (Spulreise) ändern können.
Aus der BARMAG-Veröffentlichung Nr. 31 (Stand 9/1991), Seiten 36
bis 38, sind mehrere Verfahren beschrieben, um Spiegelbildungen zu
vermeiden. In einem Verfahren, dem Ribbon-Free-Random-Winding,
werden die Spiegel durch Umschalten der Changierfrequenz übersprungen.
Zwischenspiegel können nur mit einer zusätzlichen Wobbelung umgangen
werden. Bei der Wobbelung schwankt die Changierfrequenz um eine
mittlere Changierfrequenz.
Sprungzeitpunkt und Sprunghöhe wird bei den angegebenen Verfahren
aus dem Verhältnis der Drehzahl zur Changierfrequenz berechnet. Da
sich die negativen Auswirkungen eines Spiegels nicht nur bei exakt
ganzzahligem Verhältnis, sondern auch in einem Bereich außerhalb des
exakt ganzzahligen Verhältnisses auswirken, muß bei der Berechnung des
Sprungzeitpunkts ein ausreichender Abstand vom eigentlichen Spiegel
gewährleistet werden. Wegen der kontinuierlich abnehmenden Spulen
drehzahl und wegen des letztlich nie identischen Aufbaus zweier Spulen,
stimmt jedoch der berechnete Sprungzeitpunkt häufig nicht mit einem
optimalen Sprungzeitpunkt überein.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur
Steuerung der Changierfrequenz und insbesondere zum Aufspulen eines
Fadens bereitzustellen, mit denen im Verlaufe eines Aufwickelvorgangs
zu erwartende unerwünschte Aufwickelsituationen zuverlässig vermieden
werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit Verfahren mit den Merk
malen der Ansprüche 1 bzw. 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Ver
fahren sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß unerwünschte Aufwickel
situationen, insbesondere Spiegel, sich durch eine ungewöhnliche Ge
räuschentwicklung beim Aufspulen bemerkbar machen. Bereits vor Errei
chen eines Spiegels kündigt sich dieser durch eine Zunahme der Ge
räuschentwicklung an. Die Geräuschentwicklung ist im Spiegelverhältnis
maximal und nimmt nach Durchlaufen des Spiegels wieder ab. Auch
Zwischenspiegel führen zu einer erhöhten Geräuschentwicklung. Die
Geräuschentwicklung kann also als ein Maß für die momentane Qualität
der Wicklung angesehen werden.
Das beim Aufspulen entstehende Geräusch kann nach Lautstärke, Fre
quenz bzw. Frequenzspektrum, mittlerer Frequenz oder anderen die Ge
räuschentwicklung charakterisierenden Parametern durch einen Sensor an
jedem Spulkopf erfaßt werden. Dieser Sensor kann Körperschall oder
Luftschall erfassen. Meßsignale, welche eine kritische Aufspulsituation
ankündigen oder anzeigen, werden mit der gegenwärtigen Aufspulsituation
(Spulendurchmesser) korreliert, indem sie einer bestimmten Spulendreh
zahl und Changierfrequenz zugeordnet werden. Es ist dabei auch vor
gesehen, Spulendrehzahl und Changierfrequenz laufend zu erfassen.
Wenn das Changiergesetz von im Laufe der Spulreise auftretenden
Situationen abhängig gemacht wird, so wird ein kritisches Geräuschsignal
als derartige Situation gewertet und es erfolgt eine Umschaltung der
Changiergeschwindigkeit. Wenn das Changiergesetz durch ein fest vor
gegebenes Programm verfolgt wird, kann entweder ein Abändern der
Programmparameter erfolgen, so daß bei der nächsten Spulreise diese
Situation vermieden wird. Alternativ kann eine Korrektur der durch das
Programm voreingestellte Sollwerte der Changiergeschwindigkeit erfolgen.
Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung bei dem Changiergesetz der
sogenannten Stufenpräzision angewandt werden. Dabei folgt die Changier
geschwindigkeit im Mittel einem vorgegebenen Verlauf. Die Changierge
schwindigkeit wird jedoch in einer Vielzahl von Stufen synchron mit der
Spulendrehzahl bis zu einem unteren Grenzwert vermindert und sodann
sprunghaft wieder auf einen oberen Grenzwert erhöht. Dadurch entstehen
schlagartig andere Spulverhältnisse (Verhältnis von Spulendrehzahl zu
Changierfrequenz). Diese Spulverhältnisse werden zuvor berechnet und in
einem Speicher einer Steuereinrichtung abgelegt. Die Sprungwerte können
gemäß der Erfindung auf der Grundlage der Geräuschentwicklung im
Verlaufe der Spulreise verändert werden.
In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Steuerung der Changierfrequenz in einem Fadenaufspulsystem wird
zunächst ein Signal erfaßt, das mit dem Bewegungsverhalten des auf eine
Spule auflaufenden Fadens aufgrund dessen Aufspulbewegung an der
Fadenspule korreliert. Das erfaßte Signal wird dann nach Frequenz und
Amplitude analysiert, wobei unter einer Frequenzanalyse insbesondere das
Betrachten eines speziellen Frequenzbandes zu verstehen ist. Ein solches
Frequenzband muß jedoch nicht zwangsläufig relativ schmal sein, sondern
kann insbesondere auch sehr breitbandig sein, wie es z. B. durch Bauele
mente zum Erfassen und Verarbeiten entsteht, die einen eingeschränkten
Frequenzgang aufweisen. In diesem Fall wird die Frequenzanalyse durch
den Frequenzgang der bewußt ausgewählten Bauelemente festgelegt. Es
erfolgt dann nur noch eine Analyse des Amplitudenverlaufs des erfaßten
Signals. In Abhängigkeit vom Analyseergebnis wird schließlich die Chan
gierfrequenz eingestellt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Bewegungsverhalten
des Fadens durch die auf die umgebende Luft übertragene Luftschall
entwicklung erfaßt. Die Luftschallentwicklung wird durch einen Luftschall
wandler, insbesondere ein Mikrophon, in elektrische Signale umgewandelt.
Das Mikrophon wird dabei im Bereich der Aufspulstelle angeordnet, in
dem ein Hauptteil der Luftschallentwicklung entsteht. Dies kann erforder
lich sein, da auch andere Teile des Fadenaufspulsystems Luftschall
erzeugen und daher die Erfassung stören könnten. Die Erfassung der
Luftschallentwicklung wird durch Verwendung ausgewählter Richtmikro
phone verbessert, wobei dabei auch eine gezielte Auswahl des zu erfas
senden Frequenzbandes gemacht werden kann.
In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Bewegungs
verhalten des Fadens durch dessen sich auf dem laufenden Faden aus
breitende Körperschallentwicklung erfaßt. Die Körperschallentwicklung
entspricht einem periodischen longitudinalen Dehnen des unter einer
Fadenzugkraftspannung laufenden Fadens. Eine solche periodische Ände
rung der Dehnung des Fadens kann mit einem Fadenzugkraftsensor
erfaßt werden. Der Fadenzugkraftsensor liefert ein elektrisches Signal, das
dem Bewegungsverhalten des laufenden Fadens entspricht.
In alternativer Weise kann anstelle der Erfassung der Körperschallent
wicklung entlang des laufenden Fadens die Körperschallentwicklung der
Fadenspule selbst, der sie tragenden Hülse und der zugehörigen Lager-
und Stützvorrichtungen erfaßt werden. Eine solche Erfassung muß nicht
notwendigerweise über ein Luftschallmikrophon erfolgen, sondern kann
auf geeignete Weise, z. B. mit an besonders vorgesehenen Stellen der
Lager- und Stützvorrichtungen angebrachten Vibrationssensoren, erfaßt
werden.
In alternativer Weise können einzelne der drei genannten Erfassungs
möglichkeiten kombiniert werden oder es können alle drei Erfassungs
möglichkeiten miteinander kombiniert werden. Dies ist besonders dann
günstig, wenn alle Erfassungssignale von einer Vielzahl von anderen
Störsignalen überlagert sind, jedoch durch Korrelation der erfaßten
Signale ein besonderer Aufwickelzustand, wie der eines Spiegels, ermittelt
werden kann. In einem solchen Ausführungsbeispiel erfolgt vor dem
Schritt des Analysierens ein Schritt des Korrelierens der erfaßten Signale.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver
fahrens wird nach dem Schritt des Erfassens und vor dem Schritt des
Analysierens bzw. gegebenenfalls Korrelierens, ein Schritt des Eliminierens
von nicht interessierenden Signalanteilen ausgeführt. Bei nicht
interessierenden Signalanteilen handelt es sich insbesondere um Rauschen
und Bewegungsverhalten, das durch die Changierung hervorgerufen wird.
Vorzugsweise erfolgt das Analysieren durch Filtern mindestens eines Fre
quenzbandes aus dem Signal, und es wird dann die Signalamplitude in
jedem Frequenzband ermittelt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um
nur ein, relativ breites Frequenzband, das durch den Frequenzgang der
beim Erfassen und Analysieren verwendeten Bauelemente vorgegeben ist.
Ein gezieltes Filtern eines Frequenzbandes ist in diesem Fall nicht
erforderlich.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Erfindung
wird die Changierfrequenz zwischen im wesentlichen konstanten Changier
frequenzen sprunghaft geändert. Das heißt, bei Erreichen von z. B. einer
bestimmten Amplitude in einem bestimmten Frequenzband wird ein Fre
quenzsprung der Changierung ausgelöst. Die Sprunghöhe kann dabei in
Form eines Changiergesetztabelle vorgegeben sein. Sie kann aber auch
aus dem gegebenen Verhältnis aus Changierfrequenz und Spulendrehzahl
errechnet werden. Vorzugsweise erfolgt eine Änderung der Changier
frequenz nur zwischen vorbestimmten, insbesondere zwei, Changierfre
quenzen. Sprunghöhe und Sprungrichtung können bei der Änderung der
Changierfrequenz auch von Änderungen abhängig gemacht werden, die in
der Vergangenheit dieses Aufspulvorgangs vorgenommen worden sind. In
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Changier
frequenzsprung so gewählt, daß zumindest unmittelbar nach dem Zeit
punkt des Changierfrequenzsprungs kein ungünstiges Verhältnis aus
Spulendrehzahl und Changierfrequenz angenommen wird.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird auch ein Chan
gierhub, d. h. das Ausmaß der Hin- und Herbewegung des Fadens beim
Aufspulen, in Abhängigkeit vom Analyseergebnis geändert. So kann nach
Ausführung eines Changierfrequenzsprungs zugleich der Changierhub so
geändert werden, um sich den neuen Verhältnissen des Aufwickelvorgangs
anzupassen. Eine solche Maßnahme kann die Gesamtwickelqualität der
Fadenspule günstig beeinflussen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen
den Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeich
nung zeigen:
Fig. 1 eine typische Anordnung eines Fadenaufspulsystems; und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerung des Fadenaufspulsystems.
In Fig. 1 ist diagrammartig ein Fadenaufspulsystem veranschaulicht, mit
dem das Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann.
Ein Faden 1 läuft durch einen Kopffadenführer 3 über ein Changier
dreieck 4 auf eine Spule 6 auf. Die Changierung (aus welcher das
Changierdreieck 4 entsteht) wird durch eine Changiervorrichtung 5 be
wirkt. Durch die Changierung entstehen kreuzförmige Muster auf der
Fadenspule 6. Vor Einlaufen in den Kopffadenführer 3 läuft der Faden
durch einen Fadenzukraftsensor 2. Der Fadenzukraftsensor 2 liefert ein
Signal, das der Fadenzugkraft an der Position des Sensors entspricht.
Die Fadenspule 6 ist von einer Hülse 7 in ihrem Inneren getragen. Die
Hülse 7 wird über eine Spindel 8 von dem Spindelantriebsmotor 9
angetrieben. Der Spindelantriebsmotor 9 unterliegt einer Steuerung, die
bewirkt, daß sich die Spindeldrehzahl kontinuierlich während des Aufspul
vorgangs so verringert, daß die Fadenlaufgeschwindigkeit konstant bleibt.
Alternativ zu einem Spindelantrieb der Hülse 7 ist auch ein Friktions
antrieb der Fadenspule 6 möglich, wobei ein Antriebsmotor des Frik
tionsantriebs im wesentlichen bei konstanter Geschwindigkeit betrieben
wird. Die Spindel 8 wird von einem Bewegungssensor 11 abgetastet,
wobei der Bewegungssensor 11 Vibrationen der Spindel 8 erfaßt, die
durch eine außergewöhnliche Aufwickelbedingung (insbesondere Spiegel)
hervorgerufen werden können.
Die Changiervorrichtung 5 wird von einem Antriebsmotor 10 angetrieben.
Der Antriebsmotor 10 wird von einer Treiberschaltung angesteuert, die
unten näher beschrieben ist.
In der Nähe der Stelle, wo der Faden 1 tangential auf die Spule 6
aufläuft, ist ein Mikrophon 12 angeordnet. Das Mikrophon 12 hat eine
Richtcharakteristik die bewirkt, daß Schaltsignale, die von der Fadenspule
6 ausgehen, mit erhöhter Empfindlichkeit erfaßt werden. Auf diese Weise
werden auch andere umgebende Störgeräusche relativ zur Aufspul-Schall
entwicklung unterdrückt.
Beim Aufspulen in Wildwicklung läuft der Antriebsmotor 10 der Chan
giervorrichtung 5 im wesentlichen bei einer konstanten Drehzahl. Gleich
zeitig wird der Spindelantriebsmotor 9 für die Fadenspule 6 kontinuier
lich verlangsamt, so daß der Faden 1 mit konstanter Fadenlaufgeschwin
digkeit aufgespult wird. Die Abnahme der Drehzahl des Spindelantriebs
motors 9 folgt einem im wesentlichen hyperbolischen Verlauf über die
Zeit des Aufspulvorgangs. Durch die kontinuierliche Abnahme der Spin
deldrehzahl des Motors 9 können sich im Verlaufe des Aufspulvorgangs
mehrere Male ganzzahlige Verhältnisse zwischen der Changierfrequenz
und der Spindeldrehzahl einstellen, das heißt, die eine Größe ist ein
ganzzahliges Vielfaches der anderen. Dieser Zustand wird Spiegel ge
nannt. Zwischenspiegel sind nicht-ganzzahlige Verhältnisse zwischen der
Changierfrequenz und der Spindeldrehzahl, jedoch kann das Verhältnis
durch kleine ganze Zahlen ausgedrückt werden, zum Beispiel zwei zu
drei, drei zu fünf, vier zu sieben und so weiter. Sowohl Spiegel als auch
Zwischenspiegel sind beim Aufspulvorgang unerwünscht, da sie die Quali
tät der Spule 6 beeinträchtigen. Noch bevor sich während des Aufspul
vorgangs eine solche Situation einstellt, kündigt sich diese bei kontinuier
lich abnehmender Spindeldrehzahl durch ein verstärktes Bewegungsverhal
ten des einlaufenden Fadens 1 an. Dies rührt daher, daß die Changier
vorrichtung versucht, den Faden 1 annähernd exakt übereinanderzulegen.
Der Faden rutscht dann zur Seite ab und erzeugt dadurch eine Schall
entwicklung, die sich als Luftschall in der Umgebungsluft fortsetzt und
als Körperschall entlang des Fadens läuft. Das periodische Abrutschen
des Fadens 1 bewirkt auch eine Vibration der Spule 6 selbst sowie der
die Spule 6 tragenden Hülse 7 und schließlich der Antriebsspindel 8.
Diese Vibrationen übertragen sich auch auf die Lager der Antriebsspin
del 8 und auf den Motor 9. Die Luftschallsignale werden dabei vom
Mikrophon 12 erfaßt, die Körperschallsignale, die entlang des Fadens 1
laufen, werden vom Fadenzugkraftsensor 2 erfaßt, und die Vibrationen
der Spule 6 werden durch einen Bewegungssensor 11 an der Spule 8
abgenommen.
Fig. 2 veranschaulicht ein Blockschaltbild für eine Steuerung des Faden
aufspulsystems. In einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 13
werden die Signale von dem Fadenzukraftsensor 2, vom Bewegungssensor
11 und vom Mikrophon 12 verarbeitet. Dazu werden die einzelnen
Signale jeweils einem Filter 2′, 11′ bzw. 12′ und einer anschließenden
Analog/Digitalwandlung 2′′, 11′′ bzw. 12′′ unterworfen. Die jeweils erfaß
ten Signale werden demgemäß in digitaler Form der Datenverarbeitungs
einrichtung 13 zugeführt. Die Datenverarbeitungseinrichtung 13 erhält
ferner Informationen über die momentane Changierfrequenz und die
Spindeldrehzahl des Spindelantriebsmotors 9.
In der Datenverarbeitungseinrichtung 13 werden die gefilterten und
digitalisierten Signale vom Zugkraftsensor 2, vom Bewegungssensor 11
und vom Mikrophon 12 verarbeitet. Dazu kann eine weitere digitale
Signalverarbeitung erfolgen. Insbesondere werden die Signale jedoch
untereinander korreliert, um festzustellen, wenn sich bei Gleichartigkeit
der Signale ein Spiegel ankündigt. Ein Korrelieren der einzelnen Signale
ist jedoch gemäß der Erfindung nicht erforderlich. Vielmehr genügt
bereits das Erfassen eines Signals der drei zur Verfügung stehenden, um
die Spiegelbildung unter Einbeziehung der bekannten Changierfrequenz
und der bekannten momentanen Spindeldrehzahl festzustellen. Ein Korre
lieren der einzelnen Signale kann jedoch die Aussagesicherheit erhöhen.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 13 steuert über eine Treiberschaltung
9′ den Spindelantriebsmotor 9, so daß die Fadenaufspulgeschwindigkeit im
wesentlichen konstant bleibt. Die Datenverarbeitungseinrichtung 13 steuert
weiterhin über eine Treiberschaltung 10′ den Changierantriebsmotor 10.
Typischerweise wird die Drehzahl des Changierantriebsmotors 10 abschnittsweise
konstant gehalten. Wenn sich die Spindeldrehzahl des
Antriebsmotors 9 einem Spiegel nähert, wird das sich verstärkende
Bewegungsverhalten des Fadens 1 durch einen oder mehrere der oben
erwähnten Sensoren erfaßt, und die Datenverarbeitungseinrichtung 13 wird
veranlaßt, eine andere Drehzahl für den Changierantriebsmotor 10 zu
wählen. Dabei berücksichtigt die Datenverarbeitungseinrichtung 13 die
momentane Spindeldrehzahl und stellt sicher, daß durch den Sprung auf
eine andere Changierfrequenz kein anderer Spiegel oder Zwischenspiegel
angesprungen wird. Die dann angenommene Changierfrequenz wird
entweder beibehalten oder es wird nach einem gewissen "Sicherheits
abstand" wieder auf die ursprüngliche Frequenz zurückgekehrt. In alterna
tiver Weise kann jedoch auch ein Verbleiben auf der neuen Changier
frequenz vorgesehen sein, bis sich ein neuer Spiegel ankündigt. Sprung
richtung und Sprunghöhe, das heißt Frequenzabstand für eine neue
Changierfrequenz, werden von der Datenverarbeitungseinrichtung 13 unter
Berücksichtigung insbesondere der Spindeldrehzahl festgelegt. Es können
auch bestimmte Sprungmuster in einem Speicher vorher abgelegt sein.
Durch Anwendung des Verfahrens der Erfindung wird sichergestellt, daß
die negativen Auswirkungen von Spiegel beim Aufspulen eines Fadens
eliminiert werden, da sich schlechtes Aufspulverhalten durch dessen Ge
räuschentwicklung identifizieren läßt. Der Zeitpunkt eines Sprunges in der
Changierfrequenz kann auf diese Weise exakt während des Laufs be
stimmt werden. Mit dem Verfahren der Erfindung können außerdem
starke Zwischenspiegel ohne eine Wobbelung der Changierfrequenz
zuverlässig umgangen werden.
Claims (17)
1. Verfahren zur Steuerung der Changierfrequenz in einem Fadenauf
spulsystem, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- - Erfassen eines Signals, das mit dem Bewegungsverhalten eines laufenden Fadens (1) aufgrund dessen Aufspulbewegung an einer Fadenspule (6) korreliert;
- - Analysieren des Signals nach Frequenz und/oder Amplitude;
- - Einstellen der Changierfrequenz in Abhängigkeit vom Analyseer gebnis.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch
das Bewegungsverhalten auf die umgebende Luft übertragene Luft
schallentwicklung erfaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft
schallentwicklung durch einen Luftschallwandler, der im Bereich der
Aufspulstelle angeordnet ist, in elektrische Signale umgewandelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich
durch das Bewegungsverhalten auf dem laufenden Faden (1) aus
breitende Körperschallentwicklung erfaßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kör
perschallentwicklung mit einem Fadenzugkraftsensor (2) erfaßt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Schritt des Erfassens ein Schritt des
Eliminierens von nicht interessierenden Signalanteilen, insbesondere
Rauschen und durch die Changierung hervorgerufenes Bewegungs
verhalten, erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Analysieren durch Filtern mindestens eines
Frequenzbandes aus dem Signal und Ermitteln der Signalamplitude
in jedem Frequenzband erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Changierfrequenz zwischen im wesentlichen
konstanten Changierfrequenzen sprunghaft geändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Chan
gierfrequenz zwischen vorbestimmten Changierfrequenzen geändert
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Änderung der Changierfrequenz auch von in der
Vergangenheit vorgenommenen Änderungen abhängt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Changierfrequenzsprung so gewählt wird, daß
zumindest unmittelbar nach dem Zeitpunkt des Changierfrequenz
sprungs kein ungünstiges Verhältnis aus Spulendrehzahl und Chan
gierfrequenz angenommen wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Changierhub in Abhängigkeit vom Analy
seergebnis geändert wird.
13. Verfahren zum Aufspulen eines Fadens zu einer Kreuzspule, an
deren Spulenumfang eine drehbare Walze ständig anliegt, durch
Changierung des auf die Spule auflaufenden Fadens, wobei die
Changierbewegung einem Changiergesetz folgt und steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorgabe des Changiergesetzes in Abhängigkeit von dem durch
die Kreuzspule ausgelösten Geräusch gesteuert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorgabe des Changiergesetzes in Abhängigkeit von der Überschrei
tung eines vorbestimmten Grenzwerts des Geräuschs gesteuert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein für
den Aufspulvorgang geltendes Changiergesetz als Programm mit
voreingestellten, änderbaren Programmwerten vorgegeben wird und
daß die voreingestellten Programmwerte in Abhängigkeit von dem
Geräusch geändert werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Changierfrequenz bei einem auf der Stufenprä
zision basierenden Changiergesetz zwischen zwei Grenzwerten in
jeder Stufe zunächst ausgehend von einem oberen Grenzwert mit der
Spulendrehzahl laufend vermindert und bei Erreichen eines vorbe
stimmten unteren Grenzwertes sprunghaft auf einen oberen, in
Abhängigkeit vom Geräusch geänderten Grenzwert erhöht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorgabe des Changiergesetzes gemäß einem der
Verfahren der Ansprüche 1 bis 12 gesteuert wird.
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