EP0000569B1 - Vorrichtung zum Aufspulen von Garnen - Google Patents

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EP0000569B1
EP0000569B1 EP78100477A EP78100477A EP0000569B1 EP 0000569 B1 EP0000569 B1 EP 0000569B1 EP 78100477 A EP78100477 A EP 78100477A EP 78100477 A EP78100477 A EP 78100477A EP 0000569 B1 EP0000569 B1 EP 0000569B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
yarn
yarn package
speed
signal
Prior art date
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Expired
Application number
EP78100477A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0000569A1 (de
Inventor
Pieter Blok
Anthony Ewoud Jan Doyer
Cornelis Marinus Elenbaas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Publication of EP0000569A1 publication Critical patent/EP0000569A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0000569B1 publication Critical patent/EP0000569B1/de
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/36—Yarn-guide advancing or raising mechanisms, e.g. cop-building arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/385—Regulating winding speed
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    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a device for winding yarn, consisting of a freely drivable traversing device displaceable by a displacement device and a pneumatic sensor for scanning the distance between the circumference of the winding and the traversing device, which sensor is connected to the shifting device via a control device and one Has jet and capture nozzle, the jet nozzle is connected to a compressed air source and carries a main air flow, which is at least partially captured by the capture nozzle.
  • a device of the type mentioned in the opening paragraph is known from published Dutch patent application No. 7,305,826.
  • the yarn is changed by a thread guide which is driven by a traversing roller with a helical groove.
  • the traversing mechanism which comprises a thread guide and a traversing roller, can be moved radially to the yarn package by a displacement device controlled by a pneumatic sensor.
  • This sensor is attached to the traversing mechanism and has one or more openings located near the peripheral surface of the package, from which air flows from a compressed air source to which the sensor is connected. The air flowing out of the sensor hits the yarn package; part of this air bounces back into an air inlet opening of the sensor, which is connected to the displacement device.
  • the pressure of the air bouncing back into the sensor reaches a value at which the displacement device is operated in order to increase the distance between the yarn package and the traversing mechanism.
  • This known winding device has the disadvantage that only a part of the outflowing air bounces back into the sensor. Therefore, if the sensor is to work effectively, high air consumption is necessary.
  • the pressure detected by the pressure sensor depends on the peripheral speed of the yarn package. At high peripheral speeds, the pressure sensed by the nozzle results on the one hand from the pressure of the rebounded air and on the other hand from the pressure of the air flow entrained by the circumference of the yarn package. The pressure is completely undefined due to the turbulence that occurs when the air streams emerging from the outlet nozzles of the pressure sensor meet and the air stream generated by the rotation of the yarn package.
  • Another disadvantage of the known winding device is that a small change in the distance between the yarn package and the traversing mechanism already causes a large difference in the pressure of the rebounding air. This gives rise to the risk of uneasy control of the shifting device.
  • winding device In the winding device according to the invention, these disadvantages are technically avoided for a wide range of predeterminable peripheral speeds. It is characterized in that an essentially radially arranged air gap is formed on the circumference of the yarn package, through which an air stream essentially tangential to the yarn package is directed, which at least partially reaches an air channel on which the jet and capture nozzle are arranged in this way are that the main airflow is cut by the tangential airflow trapped in the air duct.
  • the winding device according to the invention has the advantage of lower air consumption compared to the known devices mentioned above; it reacts less violently to changes in the air gap, so that this results in a calmer positioning.
  • the tangential airflow through the air gap can be forced by a fan or other similar airflow source.
  • the tangential air flow which is formed by the rotation of the yarn roll on its outer surface is used for this purpose.
  • the sensor now catches the air carried by the yarn package and controls the main air flow from the jet and catch nozzle.
  • the main air flow is more or less interrupted depending on the strength of the tangential air flow in the air gap.
  • the control device according to the invention is largely independent of the strength of the tangential air flow. Since the peripheral speed is kept constant during the winding cycle, the threshold pressure values can be preset accordingly at very high peripheral speeds. The strength of the main air flow can also be influenced.
  • the organ that wraps with the thread forms a narrow air gap together can be, for example, a flat or curved plate, which is held by the displacement device at a short distance from the circumferential jacket of the yarn package.
  • the air gap is advantageously formed between the circumference of the yarn package and the traversing device.
  • the traversing device comprises a traversing roller and a thread guide driven by it
  • the organ which delimits the air gap together with the yarn package can be formed by this traversing roller.
  • the traversing device comprises a grooved roller - possibly in conjunction with a traversing roller driving a reciprocating thread guide - the air gap can be limited by this grooved roller and the circumference of the yarn package.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the air channel of the pneumatic sensor extends at least over a considerable part of the axial extent of the yarn package, in other words: the width of the inlet opening of the air channel is adapted to the length of the yarn package.
  • This design has the advantage over the known devices that the tangential air flow is not influenced by irregularities in the yarn package, but only depends on the gap width averaged over the axial length of the yarn package.
  • the air duct is formed by an elongated tube, one end of which is close to the air gap and is in open communication with the surroundings, and that the jet nozzle and the trap nozzle are located at one end thereof are attached in such a way that the main stream is directed transversely to the longitudinal direction of the channel and the air channel between the said end and the jet and trap nozzles forms an air buffer.
  • the buffer effect of the air duct of the sensor means that pressure fluctuations occurring over time are averaged. This causes a damped control of the displacement device.
  • a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention is characterized in that the control device consists of the jet and catch nozzle, which are connected to one another via a throttle and are supplied from a common compressed air network, and of threshold switches for an upper and lower pressure value, which switches are arranged at the outlet of the catching nozzle and control a three / two-way valve for the displacement device, a NON element being arranged in a line from the threshold switches to the directional valve.
  • This embodiment differs from the known device according to Dutch patent application 7 305 826 advantageously in the following respects:
  • the amplifier responds at a certain first pressure of the rebounding air and then delivers compressed air to the displacement element in order to increase the distance between the traversing mechanism and the yarn package.
  • the booster closes the supply for the compressed air to the displacement element, whereby the displacement of the traversing mechanism is stopped.
  • first and second pressures - caused by the hysteresis of the pneumatic booster - are so great that the correction movement continues for too long, causing the traversing mechanism to stop further than necessary from the yarn package.
  • special precautions have been taken in a relay valve located between the sensor and the amplifier. and an air cushion between the output of the amplifier and the relay valve. If the pressure signal of the sensor exceeds the response value ("first pressure") of the amplifier, whereby the latter opens the compressed air supply to the displacement element, then compressed air is also supplied to the air cushion. The latter is filled after approximately 1 second and then closes the relay valve, which interrupts the sensor signal to the pneumatic amplifier and also the supply of compressed air to the air cushion and to the displacement element.
  • the shifting of the traversing mechanism is stopped and the pressure in the air cushion will drop again. Finally the relay valve opens again, so that the pressure signal from the sensor gets access to the amplifier again. If the traversing mechanism has not moved far enough from the yarn package during this 1 second period, the process described above will be repeated. The traverse mechanism is then further removed from the yarn package for a second period of one second. This is repeated until the traversing mechanism is at a sufficient distance from the yarn package. The duration of the period (in this case 1 second) during which the adjustment takes place has of course been chosen so that the shift occurring in this period is smaller than in the state without the said special precautions. This prevents the hysteresis of the pneumatic amplifier from influencing the adjustment of the traversing mechanism.
  • the traversing leads mechanism a correction step of a certain size, which is smaller than the displacement that occur without the special precautions described.
  • a disadvantage of this known embodiment is that the sensor signal has no influence on the shift during the correction steps. There can be no question of a control circuit by means of which the distance between the traversing mechanism and the yarn package is continuously compared with the desired distance during the correction movement.
  • the known device carries out correction steps of a fixed size and decides after each correction whether a next correction step should be taken.
  • the sensor signal can continuously influence it during the displacement of the traversing device; as soon as the pressure of the sensor signal drops below the second threshold pressure, the displacement of the traversing device with respect to the yarn package is stopped.
  • the direction of displacement of the traversing device can be reversed.
  • an embodiment of the device according to the invention is simpler, in which the logic control device, when the pressure in the catching nozzle drops below the second threshold pressure, ends the displacement of the traversing device with respect to the yarn package.
  • this relative movement can be a translatory movement of the traversing device alone or of the yarn package alone. In the first case the traversing device is connected to the displacement device, in the second case the yarn package.
  • the invention aims so that the thread reel is not touched by the traversing device during winding, it may be appropriate to drive the thread reel over its shaft and to control the speed of the drive shaft so that instead of the commonly used drive of the thread reel on its circumference the peripheral speed of the yarn package remains the same as it grows.
  • the speed control can somehow be based on a voltage measurement. The speed is controlled so that the yarn tension between the speed-imparting member and the yarn package remains constant.
  • the speed control can based on measuring the speed of the yarn instead of measuring the tension of the yarn.
  • this presents some problems when it is necessary for the yarn to be free - i.e. untouched - should run from the speed measuring device. Such a situation occurs in the rapid spinning of synthetic yarns. At speeds of several thousand meters per minute, it is desirable that the yarn be spared as much as possible by contacting as few organs as possible before winding.
  • the winding device can have a drive device which comprises a drive motor with adjustable speed.
  • the drive device can therefore also be equipped with: a) two detectors which are arranged at a given distance L from one another near the yarn path and which emit electronic signals x (t) or y (t) depending on the movement of the yarn; b) a correlator that provides an electrical signal that interrelates with the signals emitted by the detectors for a predetermined set value for the delay time defined by matches, where V represents the desired yarn speed; c) means for determining whether the interrelation (crosscorrelation) has reached its maximum and d) correction means, which are coupled with the abovementioned means and serve to correct the speed of the drive motor until the interrelation (crosscorrelation) has reached its maximum.
  • Cross-correlation is understood here in the general sense to mean any suitable function which reproduces the relationship between the signals x (t) and y (t) or between the signals derived therefrom as a function of the delay time.
  • detectors such. B. optoelectronic scanners can be used, which convert the light reflected by the yarn back into an electronic signal.
  • detectors for measuring electrostatic charges also referred to below as detectors for short
  • detectors for measuring electrostatic charges are preferably used, which emit electrical signals x (t) or y (t) which are caused by the electrical charge present on the yarn.
  • an embodiment of the device in which the means for determining whether the interrelation reaches its maximum comprise a differentiator for differentiating two detector signals over time, so that a differentiated detector signal y '(t) is obtained, and wherein the signals x (t) and y '(t) are fed to the correlator.
  • the correlation then takes the following form:
  • the value of ⁇ xy ( ⁇ ) is reduced to the easier determination of the zero crossing of the function ⁇ xy , ( ⁇ ).
  • a further simplification of the speed control can be achieved by a device consisting of a) polarity detectors, to which the signals x (t) and y '(t) are fed and which the output signals sign. x (t) or sign. provide y '(t), which represent the polarity of the signals x (t) and y' (t) with respect to a comparison value; b) a shift register, the input of which is fed the signal sign x (t); c) a shift pulse generator, which is connected to the shift register, which supplies shift pulses of adjustable frequency f s to the shift register, so that the shift register has an output signal at its nth element supplies; d) a multiplier for logically multiplying the output signal sign with the signal sign y '(t); and e) an integrator which is connected to the output of the multiplier and forms part of the correction means for adjusting the engine speed.
  • an automatic controller for regulating the speed of the drive motor which controller has an input for the measured values of the yarn speed and an input for setting the desired value of the yarn speed, and in which the push pulse generator is provided by one Pulse generator is formed with a pulse repetition frequency dependent on a control voltage.
  • the integrator connected to the output of the multiplier is connected with its output to a control input of the pulse generator for supplying a control voltage and also to the input (for the measured values) of the controller.
  • Another embodiment of the device has a controller for regulating the speed of the drive motor, in which the integrator connected to the output of the multiplier forms part of the controller and in which the shift pulse generator is formed by a pulse generator which provides the shift register with shift pulses frequency feeds.
  • the correlator comprises: a) polarity detectors to which the signals x (t) and y (t) are fed and the output signals sign x (t) and sign supply y (t), which indicate the polarity of the signals x (t) and y (t) with respect to a comparison value; b) an N-bits shift register, the input of which is supplied with the signal x (t); c) a shift pulse generator connected to the shift register, which provides shift pulses of adjustable frequency f to the shift register . feeds, so that the shift register in its i-th element an output signal sign.
  • a first multiplier with the output of the (n-2) th element of the shift register and with the output of the polarity detector for the signal y (t) for the logical multiplication of the signals sign and y (t) is connected, where n: 9 is N; e) a second multiplier, with the output of the nth element of the shift register and with the output of the polarity detector for the signal y (t) for the logical multiplication of the signals sign and y (t) is connected; f) a clock pulse generator; g) an electronic differential counter connected to the clock pulse generator, the subtraction input of which is opened by driving the first multiplier and whose addition input is opened by driving the second multiplier for counting down or counting up the delivered clock pulses; and h) a digital-to-analog converter connected to the counter for converting the counter reading into an analog signal which is fed to the shift pulse generator.
  • a comparator is preferably used as polarity detectors, which delivers output voltages at one of two logic levels "1" or "0", namely at one level when the input voltage of the comparator is above the comparison value and at the other level when the input voltage is below the comparison value.
  • a logic circuit can be used as the multiplier, which has the function X-: V + XY, where X and Y are signals at the input of the multiplier.
  • the multiplier is designed as a logic circuit with the function X.Y + X.Y, where X and Y are signals at the output of the multiplier.
  • the position of the traversing device relative to the yarn package is explained above with reference to FIG. 1.
  • a large number of spun fibers emerge from the schematically indicated melt spinning device 1 and are subsequently combined to form a bundle 2.
  • the bundle 2 - hereinafter referred to as yarn - is guided to a traversing device.
  • a “traversing device” is to be understood as a device which gives the yarn a traversing movement transverse to its direction of travel in order to enable the yarn to be wound onto a spool.
  • Different constructions for the traversing device can be used for this purpose. For example, it can be designed as a thread guide brought back and forth from a rod.
  • the traversing device can have a thread guide which partially engages in a helical groove which is embedded in the casing of a roller. By rotating the roller, the thread guide is given a reciprocating movement.
  • the traversing device additionally comprises a driven grooved roller in addition to the combination of thread guide and associated drive (traversing roller) mentioned above. This grooved roller can give the yarn a reciprocating motion just before it is wound onto the core. In the case of such an arrangement, the yarn first runs through the back and forth thread guide and then through the groove of the driven grooving roller.
  • the traversing device comprises a reciprocating thread guide 3, which is driven by a traversing roller 4 with a thread-like groove, and a grooved roller 5, which is driven by a motor, not shown in FIG. 1 .
  • a yarn package 6, which is wound on a sleeve 7, is arranged on a drive shaft 8.
  • the drive shaft 8 is driven in rotation by the motor 9.
  • the yarn package 6, together with the traversing device - in this case with the grooved roller 5 - forms the boundary of a narrow air gap 10 which extends in the axial direction of the yarn package.
  • a pneumatic sensor which consists of an air duct 11, the left end 12 of which is close to the air gap 10, is arranged near the circumferential surface of the yarn package.
  • two air lines are connected on both sides, one of which is designated by the reference number 14 in FIG. 1. Both air connections are each connected via a line to a pneumatic control device 15, so the connection 14 via line 16.
  • a main air stream is fed through one of the lines to the channel 11, through which it passes transversely to the longitudinal direction of the said channel, and is then returned via another air line to the control device 15.
  • the rotation of the yarn package in the direction indicated by arrow 17 in FIG. 1 causes a tangential air flow, which is designated by 18.
  • the strength of the tangential air flow 18, which flows in the air duct 11, changes with the width of the air gap 10.
  • the pneumatic control device 15 is connected to a displacement device 19 which moves the grooved roll 5 away from the yarn package when the latter grows in diameter.
  • the required connection between the displacement device 19 and the grooved roller 5 is indicated schematically in FIG. 1 by a dashed line 20.
  • the pneumatic sensor 11 and the traversing roller 4 with the thread guide 3 are also connected to the displacement device 19, as shown by the broken lines 21 and 22.
  • the displacement device 19 When the displacement device 19 is in operation, the grooved roller 5, the pneumatic sensor 11 and the traversing roller 4 are moved further with the thread guide 3 as a whole.
  • the displacement device 19 is controlled by the control device 15 via the line 23. This control can be carried out pneumatically, hydraulically or electrically.
  • FIG. 2 On its way to the yarn package 6, the yarn 2 runs over the thread guide 3 (not shown in FIG. 2) and then through the screw-shaped groove 24 in the lateral surface of the grooved roller 5.
  • the path of the last thread turn placed on the thread reel is designated in FIG. 2 with the reference number 25.
  • Grooved roller 5 is supported with its shaft ends in support plates 26 and 27 of a support bridge 28. The left, visible shaft end is designated by the reference number 29.
  • the grooved roller is driven by an electric motor 30, the stator 31 of which is attached to the support bridge 28.
  • the support bridge 28 carries the traversing roller 4 with the thread guide 3 (not visible in FIG. 2).
  • the support bridge 28 can move upwards under the action of the pneumatic cylinder (displacement device) 19.
  • the piston of the pneumatic cylinder 19 is connected to the support bridge 28 by means of a piston rod 20.
  • the support bridge 28 is guided by guide rods 32 and 33.
  • the left end 12 of the air channel 11 opens, which acts as a pneumatic sensor.
  • Said end 12 extends over a considerable part of the length of the yarn package 6 in order to compensate as far as possible for the influence of local fluctuations in the length of the air gap.
  • a jet nozzle 14 and a catch nozzle 34 are attached.
  • nozzles are connected via flexible tubes (hoses) 16 and 35 to the pneumatic control device 15, which comprises a set of units 36 to 41 arranged on a frame 42.
  • the control device is connected via compressed air lines 43 and 44 to a compressed air source (not shown) which can be connected to the pneumatic cylinder (displacement device) 19 by the unit 41 and the air line 23.
  • Another compressed air line 45 conveys compressed air to the unit 36.
  • the tangential air flow 18 collected in the air duct 11 then meets the main air flow 46 between the jet nozzle 14 and the collecting nozzle 34 at the end 13 of the duct.
  • the diagram in FIG. 3 shows in which way the tangential air flow 18 controls the position of the support bridge 28 to which the traversing device is attached.
  • Compressed air flows through the air line 45 via the throttle 36 and a line 16 to the jet nozzle 14 on the pneumatic sensor 11.
  • the air emerging from the jet nozzle 14 flows in the direction of the catch nozzle 34, which is arranged on the sensor 11 opposite the catch nozzle.
  • the inlet of the jet nozzle is connected via line 47, a throttle 37, lines 48 and 35 to the outlet of the catching nozzle 34.
  • the line 35 is also connected to a first threshold switch 38 and through a line 49 to a second pneumatic threshold switch 39.
  • the threshold switch 38 establishes a connection to the control valve 41 via a line 50, a NOT element 40 and a line 51.
  • the threshold switch 39 establishes a connection to the valve 41 via the line 52.
  • the threshold switches 38 and 39 and the NOT element 40 are connected to a compressed air source, which is not shown in detail in FIG. 3.
  • the adjustment of the traversing device causes the width of the air gap 10 to increase, as a result of which the strength of the tangential air stream 18 increases.
  • the air pressure in the collecting nozzle 34 and consequently also the pressure in the lines 35 and 49 decrease and, if appropriate, reach a threshold value p 2 (P 2 ⁇ P 1 ) which corresponds to “0”.
  • the second threshold switch 39 now brings the pressure in line 52 to the value "1". Since the pressure in line 51 has meanwhile dropped back to the value "0", the control valve 41 will assume a position under the influence of the pressure in line 52, in which the connection of compressed air line 44 to line 23 is interrupted.
  • the movement of the traversing device away from the yarn package is now stopped. It is also possible to control the width of the air gap 10 in that, in addition to the correction movement of the traversing device in the direction away from the bobbin angle, a correction movement is carried out on the yarn package.
  • threshold switches 38 and 39 provide a logical inversion of their input signals. In the case of the input signal "1", they deliver the output signal "0" - and vice versa. Basically, therefore, the combination of the threshold switch 38 and the NOT element 40 could be replaced by a threshold switch which does not cause a reversal. However, it has been found that a more stable positioning is achieved with the said combination of components. Pneumatic threshold switches are used as elements 38 and 39. Then the threshold value (P or P 2) can be set.
  • a spinning device through which a number of fibers are spun into a yarn 2. Without overrunning a speed-sharing device, such as a godet, the yarn is wound up into a winding 6, which is driven in rotation by a motor 9.
  • Two detectors 53 and 54 for measuring static electricity are arranged at a distance L from one another near the path of the yarn 2.
  • the two detectors consist of electrodes 55 and 56 and correspondingly of signal amplifiers 57 and 58. The detectors do not touch the yarn.
  • An electrostatic charge present on the yarn induces alternating voltages in the electrodes 55 and 56, which are amplified by the amplifiers 57 and 58. These amplified voltages x (t) and y (t) are led to a correlation device 61 via the connections 59 and 60. From this, the correlation device 61 derives a signal which is at least approximately the correlation function
  • This signal is passed via the connection 62 to the extreme value-searching circuit 63, which serves to find the value ⁇ for which the function ⁇ xy ( T ) has a maximum.
  • the circuit 63 adjusts the setting of the delay time in the correlator 61 via a correction device 64 and the lines 65 and 66.
  • the signal representing the delay time ⁇ is also passed via a connection 67 to the computer 68.
  • the latter outputs a signal to terminal 69, which is the quotient corresponds, where L is the distance between the sensors 53 and 54, T is the set delay time and V is the yarn speed to be calculated.
  • the signal from the computer 68 is passed to an automatically operating control unit 70 which serves to regulate the speed of the motor 9 so that the winding speed Vg of the yarn is kept at a desired value V.
  • This value is set on the control unit, as indicated schematically by line 71.
  • the connection of the controller 70 to the take-up motor 9 is indicated by the reference number 72 and the drive shaft for the yarn package by the dashed line 8.
  • FIG. 5 Another embodiment of the control system is shown in FIG. 5.
  • the correlator 61 of this device a fixed value for the delay time T is entered, which corresponds to the desired yarn speed V and the equation fulfilled, as indicated by arrow 73.
  • the extreme value searching device 63 is connected to an automatic control device 70 via a connection 74.
  • the control device 70 serves to set the drive motor 9 to such a speed that the correlation function ⁇ xy ( ⁇ ) reaches its maximum.
  • the embodiment according to FIG. 5 in its entirety presents itself as an extreme value-seeking device which is aimed at maximizing the correlation function ⁇ xy ( ⁇ ) by varying the speed of the motor 9.
  • the signals from the detectors 53 and 54 for detecting electrostatic charges are passed back to the correlator 61.
  • the signal y (t) of the detector 54 is first differentiated to y '(t) by the RC element 75-76. graces.
  • Correlator 61 has two polarity detectors in the form of comparators 77 and 78 ,; to which the signals x (t) and y '(t) are fed'.
  • the comparators are set to a reference voltage "0" at which they provide a square wave voltage which is positive ("1") when the input signal is positive and which is zero ("0") when the input signal is negative. In this way, the output signals of the comparators indicate the polarity of the corresponding input signals. They are to be designated with sign x (t) and sign y '(t).
  • the comparator output does not necessarily have to vary between a positive value and "0", as is the case when the TTL logic system used is used. It is also possible to design the circuit so that this signal varies between a positive and a negative value. For example, the output signal of the comparator can be positive if the input signal is positive and negative if the input signal is negative. It is also conceivable to set a reference voltage on the comparators which has a value deviating from "0". Here it is assumed that, apart from the delay time, which is caused by the distance between the two detectors 53 and 54, the input signals of the two comparators show great similarity both in form and in amplitude.
  • the output signals of the comparators 77 and 78 are fed via lines 79 and 80 to a shift register 81 and a multiplier 82.
  • the shift register 81 serves to delay the passage of the signal denoted by sign x (t) to the multiplier 82 for a time ⁇ .
  • the elements of the shift register are connected to a pulse generator 84 by a schematically indicated line 83.
  • the latter is of the type that converts a voltage into a pulse train whose pulse repetition frequency is proportional to the level of the input voltage.
  • the output signal of the comparator 77 becomes after a delay time appear at the outlet of the shift register 81.
  • This outlet signal sign is sent to multiplier 82 over line 85.
  • the multiplier 82 is a logic circuit which supplies an output signal Z to be passed on via line 86. This output signal depends on the input signals, x, y according to the following table:
  • the multiplier 82 only outputs an output signal "1" if the polarity of the two input signals via the connections 85 and 80 is the same.
  • the logic circuit should therefore have the function: where X and Y represent the signals at the inputs of the multiplier. It will now be clear that the closer the time delay of the shift register at value lies, the output of the multiplier 82 will have the value "1" the longer. So the value the value as close as possible, the shift pulse generator should deliver 84 pulses, the frequency of which is the value corresponds.
  • the input of the shift pulse generator 84 is connected to the output of the multiplier 82 via lines 88 and 87, integrator 89 and line 86.
  • the multiplier 82 will deliver an output signal "0". This is determined by the integrator 89 as a deviation, which appears integrated at the output 87.
  • the frequency of the shift pulse generator 84 is changed in such a sense that the value of the value of comes closer.
  • a state arises a, in which the integrator 89 with a voltage U to the shift pulse generator delivers. Since the voltage U is proportional to f . U is also a measure of the yarn speed Vg. From U cf s it follows that is.
  • the output voltage U is passed on to the controller 70 via the connections 87 and 69.
  • the setpoint for the desired yarn speed was set on this controller.
  • This setting option is indicated schematically in FIG. 6 by arrow 71.
  • the controller 70 - of the PI type - is connected via the connection 72 to an inverter 90 for supplying the drive motor 9.
  • the three-phase motor 9 is a three-phase synchronous motor. It is fed by the inverter 90 via a cable 91.
  • the inverter 90 outputs a three-phase current, the frequency of which depends on the level of the DC voltage output by the control device 70.
  • the speed of the drive motor 9 is consequently to be controlled with the input voltage coming via the connection 72.
  • the inverter is of a type known per se and consists of a converter which converts direct voltage into a three-phase signal of a certain frequency and a power amplifier.
  • the yarn speed 'Vg expressed by the voltage U output by the integrator 89
  • the input voltage of the inverter 90 and thus the frequency of the three-phase current and the speed of the drive motor 9 remain constant.
  • the PI controller 70 changes the input voltage of the inverter so that the yarn speed V is returned to the desired value V. In this way the yarn speed in the spinning zone can be kept at a desired value V without the yarn having to pass through a godet before it reaches the yarn package, which would give it the speed V.
  • the grooved roller 5 can function as a so-called lead roller. This means that the peripheral speed of the grooving roller 5 is greater than the yarn speed, whereby the yarn tension after the yarn has passed the grooving roller is lower than before.
  • Such a reduction in tension can of course only be achieved if the grooved roll is free - i.e. without touching the thread spool - can turn. In other words, tension cannot be reduced with a roller that is in contact with the yarn package.
  • step-up roller e.g. with a trailing roller, the peripheral speed of which is less than the speed of the yarn being fed.
  • a wrap angle of 240 ° or greater is recommended.
  • FIG. 7 Another modified exemplary embodiment, which is based on the principle of the speed control device according to FIG. 5, is shown in FIG. 7.
  • This embodiment differs from that according to FIG. 6 in that the shift pulse generator 84 feeds the shift register 71 with shift pulses of a fixed frequency. This frequency obeys the equation: where n is again the number of elements of the shift register 81, L the distance between the detectors 53 and 54 for measuring the static electricity and V the desired yarn speed. The time it takes for the yarn to travel the distance between the two detectors 53 and 54 is
  • the multiplier recognizes, as in the embodiment according to FIG. 6, that the signals' and sign y '(t) do not match. 6, the resulting “false signal” is now passed from multiplier 82 directly to connection to PI controller 70 via connection 86. Controller 70 changes the fre frequency of the three-phase current supplied by the inverter 90 until the false signal from the multiplier 82 is eliminated. The moment the times are the same, and there the yarn speed V 9 is again at its desired value V.
  • the desired value is the time available to the yarn to pass the distance L between the two sensors 53 and 54. This desired value is fixed by setting the frequency of the shift pulse generator 84.
  • a logic circuit can be used, which instead of the function their inverse function known as the "EXCLUSIVE OR" function:
  • FIG. 8 Another variant of the speed control system is shown in FIG. 8. This system differs from the ones described above in that the signal y (t) of the detector 54 is not differentiated.
  • the input of the penultimate element 92 of the n-bits shift register 81 is connected to a first multiplier 94 via the connection 83.
  • the other input of the multiplier 94 is connected to the output of the comparator 78 by means of the connections 95 and 80.
  • the last slide register element 96 and the comparator 78 are connected to a multiplier 82.
  • the outputs of the multipliers 82 and 94 are connected via connections 86 and 97 to an electronic counter 98, to which 99 pulses with a very constant frequency are supplied by a clock pulse generator 100 via a line.
  • the counter 98 outputs its signal via a line 101 to a digital-to-analog converter 102, which in turn outputs its analog output signal to an amplifier 105 via connections 103 and 104.
  • the amplifier 105 supplies the amplified analog signal via a connection 106 to the shift pulse generator 84. This pulse generator sends shift pulses via line 83 to the shift register 81.
  • the digital-to-analog converter 102 is connected to the controller 70 via a connection 107.
  • the correlator 61 is set to a yarn speed V 9 .
  • the digital-to-analog converter 102 delivers a signal corresponding to the yarn speed v 9 to the automatic control device 70. If the value of this signal is the desired one set at the connection 71. If the value V is the same, the speed of the drive motor 9 is kept at the preselected value.
  • the time required for the yarn to travel through the distance L between the sensors 53 and 54 is then, as follows: The delay caused by the first n-1 elements of the shift register is therefore the same The time delay of the first n-2 elements of the shift register is and for all n elements
  • the signal at terminal 93 is thus sign the signal at connection 85 is sign
  • the signal sign is between the elements 92 and 96
  • the signal at terminal 93 is just as much before the signal sign how the signal at terminal 85 lies behind it (see FIG. 9).
  • Multipliers 94 and 82 both formed by an "EXCLUSIVE-OR" gate, provide signals Z 1 and Z 2 , as indicated in FIG. 9.
  • the counter 98 works in such a way that the pulses Z 2 on the terminal 86 increase the counter reading, the pulses Z, on the other hand decrease the counter reading on the terminal 97. In the state shown in FIG. 9, in which each pulse Z is followed by a pulse Z 2 of the same duration, the count of the counter remains unchanged in terms of content.
  • the number of clock pulses coming from the clock pulse generator 100 which increases the count during the duration of a pulse Z, is always the same as the number of clock pulses with which the count is reduced again during a subsequent pulse Z 2 .
  • the digital-to-analog converter 102 converts the counter reading of the counter 98 into a proportional analog signal which, after amplification in the amplifier 105, sets the frequency f s of the shift pulse generator 84 to a value corresponding to the counter reading.
  • the peripheral speed of the package and thus the yarn speed gradually increases.
  • the time difference between the signals arriving at multiplier 94 and y (t) now decreases as the shift times between the input signals and y (t) increase at multiplier 82.
  • the width of the pulses Z 1 becomes smaller, while that of the pulses Z 2 becomes larger.
  • the counter 98 is then supplied with more clock pulses per unit of time which increase the counter reading than those which reduce it. The content of the counter is therefore higher, so that the speed signal at connection 107 also increases.
  • the controller 70 responds to this deviation by reducing the frequency of the inverter 90, thereby bringing the yarn speed back to its desired value.
  • the arrangement according to FIG. 8 has the advantage that no analog differentiator is used there; and a high degree of measurement and control accuracy can be achieved by means of the clock pulse generator 100 with a precisely determined frequency.
  • a third multiplier the inputs of which are connected to the outlet of the (n-1) th element of the shift register and the line 80, makes it possible to signal optically and / or acoustically if the equality is reached.
  • the output signal of the third multiplier will practically always have the height "0" or "1", depending on whether the logic function X. Y + XY or XY + XY is displayed.
  • the invention can also refer to a device for winding a plurality of yarn packages.
  • a common correlator can be used for a large number of winding stations, which is connected in succession to the yarn speed sensors of all winding stations.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspulen von Garn, bestehend aus einer frei antreibbaren und von einer Verschiebeeinrichtung verschiebbaren Changiereinrichtung und einem pneumatischen Fühler zum Abtasten des Abstandes zwischen dem Umfang des Wickels und der Changiereinrichtung, welcher Fühler über eine Regeleinrichtung mit der Verschiebeeinrichtung verbunden ist und eine Strahlund Fangdüse aufweist, wobei die Strahldüse an eine Druckluftquelle angeschlossen ist und einen Hauptluftstrom führt, welcher zumindest teilweise von der Fangdüse eingefangen wird.
  • Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist nach der veröffentlichten niederländischen Patentanmeldung Nr. 7 305 826 bekannt. Bei dieser bekannten Spuleinrichtung wird das Garn durch einen Fadenführer, der von einer Changierwalze mit schraubenlinienförmiger Nut angetrieben wird, changiert. Der Changiermechanismus, der einen Fadenführer und eine Changierwalze umfaßt, kann von einer durch einen pneumatischen Fühler gesteuerten Verschiebeeinrichtung radial zum Garnwickel bewegt werden. Dieser Fühler ist an dem Changiermechanismus befestigt und hat eine oder mehrere nahe der Umfangsfläche des Garnwickels angeordnete Öffnungen, aus denen Luft von einer Druckluftquelle strömt, an die der Fühler angeschlossen ist. Die aus dem Fühler ausströmende Luft trifft auf den Garnwickel; ein Teil dieser Luft prallt zurück in eine Lufteinlaßöffnung des Fühlers, welche mit der Verschiebeeinrichtung verbunden ist. Bei einem bestimmten Minimalabstand zwischen dem Garnwickel und dem Changiermechanismus erreicht der Druck der in den Fühler zurückprallenden Luft einen Wert, bei dem die Verschiebeeinrichtung in Betrieb gesetzt wird, um den Abstand zwischen dem Garnwickel und dem Changiermechanismus zu vergrößern.
  • Diese bekannte Spuleinrichtung hat den Nachteil, daß nur ein Teil der ausströmenden Luft in den Fühler zurückprallt. Deshalb ist, wenn eine wirkungsvolle Arbeitsweise des Fühlers erreicht werden soll, ein hoher Luftverbrauch notwendig.
  • Darüberhinaus ist der von dem Druckfühler erfaßte Druck von der Umfangsgeschwindigkeit des Garnwickels abhängig. Bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten resultiert der von der Düse erfaßte Druck einmal aus dem Druck der zurückgeprallten Luft und zum anderen aus dem Druck des vom Umfang des Garnwickels mitgerissenen Luftstromes. Der Druck ist vollends undefiniert durch die Verwirbelungen, die beim Aufeinandertreffen der aus den Austrittsdüsen des Druckfühlers austretenden Luftströme und des durch die Rotation des Garnwickels erzeugten Luftstromes entstehen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Spulvorrichtung besteht darin, daß eine kleine Veränderung des Abstandes zwischen dem Garnwickel und dem Changiermechanismus bereits einen großen Unterschied im Druck der zurückprallenden Luft hervorruft. Hieraus ergibt sich die Gefahr für eine unruhige Aussteuerung der Verschie beeinrichtung.
  • Bei der Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung werden diese Nachteile für einen weiten Bereich von vorgebbaren Umfangsgeschwindigkeiten technisch vermieden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem Umfang des Garnwickels ein im wesentlichen radial angeordneter Luftspalt gebildet wird, durch den ein an den Garnwickel im wesentlichen tangentialer Luftstrom gerichtet ist, welcher zumindest teilweise in einen Luftkanal gelangt, an dem die Strahl- und Fangdüse derart angeordnet sind, daß der Hauptluftstrom von dem im Luftkanal gefangenen tangentialen Luftstrom geschnitten wird. Die Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung hat gegenüber den oben genannten bekannten Einrichtungen den Vorteil des geringeren Luftverbrauchs; sie reagiert weniger heftig auf Veränderungen des Luftspaltes, so daß sich daraus eine ruhigere Positionierung ergibt.
  • Der tangentiale Luftstrom durch den Luftspalt kann durch einen Ventilator oder andere ähnliche Luftstromquellen erzwungen werden. Nach einer einfachen Lösung, die als sehr geeignet erkannt wurde, wird der durch die Rotation des Garnwickels an dessen Mantelfläche sich bildende tangentiale Luftstrom dazu ausgenutzt. Der Fühler fängt nunmehr die vom Garnwickel mitgeschleppte Luft auf und steuert damit den Hauptluftstrom von Strahl- und Fangdüse. Der Hauptluftstrom wird in Abhängigkeit von der Stärke des tangentialen Luftstromes im Luftspalt mehr oder weniger stark unterbrochen.
  • Im Gegensatz zu der Anordnung bei der bekannten Einrichtung, bei der der Eingang des Druckfühlers im Verwirbelungsbereich des tangentialen Luftstromes, des aus den Austrittdüsen austretenden Luftstromes und der zurückprallenden Luft liegt, sind nach der Erfindung der tangentiale Luftstrom und der Hauptluftstrom voneinander getrennt. Die Auffangdüse liegt somit im Bereich eines beruigten, laminaren Luftstromes. Daraus resultiert der Vorteil, daß die Regeleinrichtung nach der Erfindung von der Stärke des tangentialen Luftstromes in weiten Bereichen unabhängig ist. Da die Umfangsgeschwindigkeit während der Spulreise gleichbleibend gehalten wird, können, bei vorgegebenen sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten die Schwellwertdrücke entsprechend voreingestellt werden. Außerdem ist der Hauptluftstrom in seiner Stärke beeinflußbar.
  • Das Organ, das mit dem Garnwickel zusammen einen schmalen Luftspalt bildet, kann z.B. eine flache oder gebogene Platte sein, die von der Verschiebeeinrichtung in einem geringen Abstand zum Umfangsmantel des Garnwickels gehalten wird. Vorteilhafterweise wird der Luftspalt zwischen dem Umfang des Garnwickels und der Changiereinrichtung gebildet. Für den Fall, daß die Changiereinrichtung eine Changierwalze und einen von dieser angetriebenen Fadenführer umfaßt, kann das mit dem Garnpaket zusammen den Luftspalt begrenzende Organ von dieser Changierwalze gebildet sein. Wenn die Changiereinrichtung eine Nutwalze umfaßt - gegebenenfalls in Verbindung mit einer einen hin- und hergehenden Fadenführer antreibenden Changierwalze-, so kann der Luftspalt von dieser Nutwalze und dem Umfang des Garnwickels begrenzt sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform, der Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der Luftkanal des pneumatischen Fühlers wenigstens über einen beträchtlichen Teil der axialen Ausdehnung des Garnwickels erstreckt, mit anderen Worten: Die Breite der Einlaßöffnung des Luftkanals ist der Länge des Garnwickels angepaßt. Diese Ausführung hat den Vorteil gegenüber den bekannten Einrichtungen, daß der tangentiale Luftstrom nicht durch stellenweise Unregelmäßigkeiten des Garnwickels beeinflußt wird, sondern lediglich von der über die axiale Länge des Garnwickels gemittelte Spaltbreite abhängt. Andere bevorzugte Ausführungen der Vorrichtung nach der Erfindung werden dadurch erzielt, daß der Luftkanal durch ein langgestrecktes Rohr gebildet ist, dessen eines Ende nahe dem Luftspalt liegt und mit der Umgebung in offener Verbindung steht, und daß die Strahldüse und die Fangdüse an einer von diesem Ende entfernten Stelle befestigt sind und zwar derart, daß der Hauptstrom quer zur Längsrichtung des Kanals gerichtet ist und der Luftkanal zwischen dem besagten Ende und den Strahl- und Fangdüsen einen Luftpuffer bildet. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich durch die Pufferwirkung des Luftkanals des Fühlers, daß über die Zeit auftretende Druckschwankungen gemittelt werden. Dieses bewirkt eine gedämpfte Ansteuerung der Verschiebeeinrichtung.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Einrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung aus der Strahl- und Fangdüse, die über eine Drossel miteinander verbunden sind und aus einem gemeinsamen Druckluftnetz versorgt werden und aus Schwellwertschaltern für einen oberen und unteren Druckwert besteht, welche Schalter am Ausgang der Fangdüse angeordnet sind und ein Drei/Zwei-Wegeventil für die Verschiebeeinrichtung steuern, wobei in einer Leitung von den Schwellwertschaltern zu dem Wegeventil ein NICHT-Glied angeordnet ist.
  • Diese Ausführung unterscheidet sich von der bekannten Einrichtung nach der niederländischen Patentanmeldung 7 305 826 vorteilhaft in folgender Hinsicht: Bei der bekannten Einrichtung befindet sich zwischen dem Fühler und der Verschiebeeinrichtung für den Changiermechanismus ein pneumatischer Verstärker. Der Verstärker spricht bei einem bestimmten ersten Druck der aufgefangenen zurückprallenden Luft an und liefert darauf Druckluft an das Verschiebeorgan, um den Abstand zwischen dem Changiermechanismus und dem Garnwickel zu vergrößern. Bei einem bestimmten zweiten Druck, der kleiner ist als der erste, schließt der Verstärker die Zuführung für die Druckluft zu dem Verschiebeorgan, wodurch die Verschiebung des Changiermechanismus angehalten wird.
  • Der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Druck - verursacht durch die Hysterese des pneumatischen Verstärkers - ist so groß, daß die Korrekturbewegung zu lange anhält, wodurch der Changiermechanismus weiter als notwendig vom Garnwickel entfernt zum Stillstand kommt. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, wurden spezielle Vorkehrungen getroffen, die in einem zwischen dem Fühler und dem Verstärker angebrachten Relaisventif. und einem Luftpolster zwischen dem Ausgang des Verstärkers und dem Relaisventil bestanden. Wenn das Drucksignal des Fühlers den Ansprechwert ("erster Druck") des Verstärkers überschreitet, wodurch dieser letztere die Druckluftzufuhr zum Verschiebeorgan öffnet, dann wird auch Druckluft zu dem Luftpolster geführt. Dieses letztere ist nach ungefähr 1 Sekunde gefüllt und schließt dann das Relaisventil, wodurch das Fühlersignal zum pneumatischen Verstärker unterbrochen wird und ebenso die Zufuhr von Druckluft zum Luftpolster und zum Verschiebeorgan. Die Verschiebung des Changiermechanismus wird darauf gestoppt und der Druck im Luftpolster wird wieder abfallen. Endlich öffnet das Relaisventil wieder, so daß das Drucksignal des Fühlers wieder Zugang zum Verstärker bekommt. Falls der Changiermechanismus sich während dieses 1 Sekunde dauernden Zeitraums nicht genügend weit vom Garnwickel entfernt hat, wird sich der oben deschriebene Vorgang wiederholen. Der Changiermechanismus wird darauf während einer zweiten Periode von einer Sekunde weiter vom Garnwickel entfernt. Dieses wiederholt sich so lange, bis der Changiermechanismus einen ausreichenden Abstand zum Garnwickel hat. Die Dauer der Periode (in diesem Fall 1 Sekunde), während welcher die Verstellung stattfindet, ist natürlich so gewählt worden, daß die in dieser Periode auftretende Verschiebung kleiner ist als in dem Zustand ohne die besagten speziellen Vorkehrungen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Hysterese des pneumatischen Verstärkers die Verstellung des Changiermechanismus beeinflußt. Jedesmal, wenn das Drucksignal des Fühlers den Ansprechwert des Verstärkers überschreitet, führt der Changiermechanismus einen Korrekturschritt von bestimmter Größe aus, der kleiner ist als die Verschiebung, die ohne die beschriebenen speziellen Vorkehrungen auftreten. Ein Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daß das Fühlersignal während der Korrekturschritte keinen Einfluß auf die Verschiebung hat. Es kann nicht die Rede sein von einer Steuerschaltung, durch welche der Abstand zwischen dem Changiermechanismus und dem Garnwickel während der Korrekturbewegung kontinuierlich mit dem gewünschten Abstand verglichen wird. Die bekannte Einrichtung führt Korrekturschritte von festgelegter Größe aus und entscheidet nach jeder Korrektur, ob ein nächster Korrekturschritt gemacht werden soll. Dagegen kann bei der zuletzt beschriebenen Ausführung der Einrichtung nach der Erfindung das Fühlersignal während der Verschiebung der Changiereinrichtung fortdauernd Einfluß darauf nehmen; sobald der Druck des Fühlersignals unter den zweiten Schwellwertdruck abfällt, wird die Verschiebung der Changiereinrichtung in Bezug zum Garnwickel angehalten. Von weiterem Vorteil ist, daß sowohl der Ansprechwert (= erster Schwellwertdruck) als auch der zweite Schwellwertdruck einstellbar sind, so daß beide Werte auf einen optimalen Wert zum Korrigieren der Spaltbreite eingestellt werden können.
  • Wenn der Druck in der Fangdüse unter den zweiten Schwellwertdruck abfällt, kann die Verschieberichtung der Changiereinrichtung umgekehrt werden. Einfacher ist jedoch eine Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die logische Steuereinrichtung, beim Abfallen des Drucks in der Fangdüse unter den zweiten Schwellwertdruck, die Verschiebung der Changiereinrichtung in Bezug auf den Garnwickel beendet. Es sei darauf aufmerksam gemacht, daß, wenn hier von "Entfernen" bzw. "Verschieben" der Changiereinrichtung die Rede ist, hiermit stets eine Relativbewegung der Changiereinrichtung in Bezug auf den Garnwickel gemeint ist. Diese Relativbewegung kann eine translatorische Bewegung allein der Changiereinrichtung oder auch allein des Garnwickels sein. Im ersten Fall ist die Changiereinrichtung mit der Verschiebeeinrichtung verbunden, im zweiten Fall der Garnwickel.
  • Da die Erfindung bezweckt, daß der Gamwickel während des Aufwickelns nicht von der Changiereinrichtung berührt wird, kann es zweckmäßig sein, anstelle des allgemein gebräuchlichen Antriebs des Garnwickels an seinem Umfang, den Garnwickel über seine Welle anzutreiben und die Drehzahl der Antriebswelle so zu steuern, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Garnwickels während seines Anwachsens dieselbe bleibt. Für den Fall, daß das Garn vor seinem Aufwickeln über ein eine Geschwindigkeit erteilendes Organ läuft - wie z. B. eine Galette - kann die Drehzahlregelung irgendwie auf einer Spannungsmessung beruhen. Die Drehzahl wird so gesteuert, daß die Garnspannung zwischen dem geschwindigkeiterteilenden Organ und dem Garnwickel konstant bleibt. Wenn jedoch die Anwendung eines geschwindigkeiterteilenden Organs vor dem Aufwickeln nicht erwünscht ist, so daß die Garngeschwindigkeit einzig durch die Aufwickelgeschwindigkeit des Garnwickels bestimmt ist, und es weiterhin erwünscht ist, daß die Geschwindigkeit gesteuert wird, ohne daß der Faden berührt wird, dann kann die Geschwindigkeitssteuerung auf einer Geschwindigkeitsmessung des Garnes anstelle einer Spannungsmessung des Garnes basieren. Dieses bringt jedoch einige Probleme mit sich, wenn es notwendig ist, daß das Garn frei - d.h. unberührt - von der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung laufen soll. Eine derartige Situation tritt beim Schnellspinnen von synthetischen Garnen auf. Bei Geschwindigkeiten von einigen tausend Metern pro Minute ist es erwünscht, daß das Garn soviel wie möglich geschont wird, indem man es vor dem Aufwickeln mit so wenigen Organen wie möglich in Berührung bringt.
  • Um ein Garn mit konstanter Geschwindigkeit aufwickeln zu können, ohne daß es vor dem Garnwickel mit einem geschwindigkeiterteilenden oder einem geschwindigkeitmessenden Organ in Berührung kommt, kann die Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung eine Antriebseinrichtung aufweisen, die einen Antriebsmotor mit regelbarer Drehzahl umfaßt. Die Antriebseinrichtung kann deshalb weiterhin ausgestattet werden mit, a) zwei Detektoren, die mit einem gegebenen Abstand L zueinander nahe dem Gamweg angeordnet sind und in Abhängigkeit von der Bewegung des Garnes elektronische Signale x (t) bzw. y (t) abgeben; b) einem Correlator, der ein elektrisches Signal liefert, das mit der gegenseitigen Wechselbeziehung der von den Detektoren abgegebenen Signalen für einen festgesetzten eingestellten Wert für die Verzögerungszeit, die definiert ist durch
    Figure imgb0001
    übereinstimmt, wobei V die gewünschte Garngeschwindigkeit bedeutet; c) Mitteln zur Feststellung, ob die Wechselbeziehung (crosscorrelation) ihr Maximum erreicht hat und d) Korrekturmitteln, die mit den obengenannten Mitteln gekuppelt sind und dazu dienen, die Drehzahl des Antriebmotors zu korrigieren bis die Wechselbeziehung (crosscorrelation) ihr Maximum erreicht hat.
  • Unter "Wechselbeziehung" (crosscorrelation) ist hier im allgemeinen Sinn jede geeignete Funktion zu verstehen, welche die Beziehung zwischen den Signalen x(t) und y(t), bzw. zwischen den davon abgeleiteten Signalen in Abhängigkeit von der Verzögerungszeit wiedergibt. Als Detektoren können z. B. optischelektronische Abtaster verwendet werden, die das von Garn zurückgestrahlte Licht in ein elektronische Signal umwandeln. Vorzugsweise werden jedoch Detektoren zum Messen elektrostatischer Ladungen (im folgenden auch kurz Detektoren genannt) angewendet, welche elektrische Signale x(t) bzw. y(t) abgeben, die durch die auf dem Garn vorhandene elektrische Ladung hervorgerufen werden.
  • Drückt man die Wechselbezeihung durch die Funktion aus:
    Figure imgb0002
    worin x(t) und y(t) die mittleren Werte von x(t) bzw. y(t) darstellen, dann ist zur Bestimmung des Maximums von Φxy diese Funktion für unterschiedliche Werte von τ zu berechnen. Dies ist jedoch in Fällen wie im vorliegenden zu zeitaufwendig, da es notwendig ist, die Aufwickeldrehzahl bei Abweichungen der Garngeschwindigkeit vom gewünschten Wert augenblicklich zu korrigieren.
  • In diesem Zusammenhang wird vorzugsweise eine Ausführung der Vorrichtung verwendet, bei der die Mittel zur Bestimmung, ob die Wechselbeziehung ihr Maximum erreicht, einen Differentiator zur Differenzierung zweier Detektorsignale über die Zeit umfassen, so daß ein differenziertes Detektorsignal y'(t) erhalten wird und wobei die Signale x(t) und y'(t) dem Korrelator zugeführt werden. Die Wechselbeziehung nimmt dann die folgende Form an:
    Figure imgb0003
    Die Funktion Φxy, (τ) ist O für Φxy (τ) = max., so daß das Problem der Bestimmung des max. Wertes von Φxy (τ) reduziert ist auf die einfachere Bestimmung des Nulldurchgangs der Funktion Φxy, (τ).
  • Eine weitere Vereinfachung der Geschwindigkeitssteuerung kann durch eine Einrichtung erreicht werden, bestehend aus a) Polaritätsdetektoren, denen die signale x(t) und y'(t) zugeführt werden und welche die Ausgangssignale sign. x(t) bzw. sign. y'(t) liefern, welche die Polarität der signale x(t) und y'(t) in Bezug auf einen Vergleichswert wiedergeben; b) ein Schieberegister, dessen Eingang das Signal sign x(t) zugeführt wird; c) einen Schiebeimpuls-Generator, der mit dem Schieberegister verbunden ist, welches Schiebeimpulse von einstellbarer Frequenz fs dem Schieberegister zuführt, so daß das Schieberegister an seinem n-ten Element ein Ausgangssignal sign
    Figure imgb0004
    liefert; d) einen Multiplizierer zum logischen Multiplizieren des Ausgangssignals sign
    Figure imgb0005
    mit dem Signal sign y'(t); und e) einen Integrator, der mit dem Ausgang des Multiplizierers verbunden ist und einen Teil des Korrekturmittels zum Einstellen der Motordrehzahl bildet.
  • Hier wird das bei der Messung der Geschwindigkeit von Gasen und Flüssigkeiten bekannte Prinzip der Polaritätscorrelation angewandt. Dies besagt, daß die Wechselbeziehung der Signale x(t) und y(t) mit nach der Gauß'schen Kurve verteilten Amplituden für denselben Wert von τ Nulldurchgänge und Extremwerte zeigt wie die Wechselbeziehungen von sign x(t) und sign y(t). Die beziehung kann mit einfachen digitalen Mitteln verwirklicht werden, wobei ein Schieberegister für die Zeitverzögerungs τ sorgt (s. Meßtechnik 7, 1971, Seiten 152 bis 157). Bei einer ersten Ausführungsform der letztgenannten Vorrichtung kann ein automatischer Regler zum Regeln der Drehzahl des Antriebsmotors vorgesehen sein, welcher Regler einen Eingang für die gemessenen Werte der Garngeschwindigkeit und einen Eingang zum Einstellen des gewünschten Wertes der Garngeschwindigkeit aufweist und bei welcher der Schiebeimpuls-Generator von einem Impulsgenerator mit einer von einer Steuerspannung abhängigen Pulswiederholungsfrequenz gebildet ist. Dabei ist der mit dem Ausgang des Multiplizierers verbundene Integrator mit seinem Ausgang an einen Steuereingang des Impulsgenerators zum Liefern einer Steuerspannung und weiterhin am Eingang (für die gemessenen Werte) des Reglers angeschlossen.
  • Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung weist einen Regler zum Regeln der Drehzahl des Antriebsmotors auf, bei welcher der mit dem Ausgang des Multiplizierers verbundene Integrator einen Teil des Reglers ausmacht und bei welcher der Schiebeimpuls-Generator von einem Impulsgenerator gebildet ist, der dem Schieberegister Schiebeimpulse mit einer Frequenz
    Figure imgb0006
    zuführt.
  • Bei einer bezonders vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung - die eine Differenzierung des analogen Detektorsignals überflüssig macht - umfaßt der Korrelator: a) Polaritätsdetektoren, denen die Signale x(t) und y(t) zugeführt werden und die Ausgangssignale sign x(t) bzw. sign y(t) liefern, welche die Polarität der Signale x(t) und y(t) in Bezug auf einen Vergleichswert angeben; b) ein N-bits-Schieberegister, dessen Eingang das Signal x(t) zugeführt wird; c) einen mit dem Schieberegister verbundenen Schiebeimpuls-Generator, der dem Schieberegister Schiebeimpulse von einstellbarer Frequenz f. zuführt, so daß das Schieberegister in seinem i-ten Element ein Ausgangssignal sign.
    Figure imgb0007
    liefert; d) einen ersten Multiplizierer, der mit dem Ausgang des (n-2)-ten Elementes des Schieberegisters und mit dem Ausgang des Polaritätsdetektors für das Signal y(t) zum logischen Multiplizieren der Signale sign
    Figure imgb0008
    und y(t) verbunden ist, wobei n:9 N ist; e) einen zweiten Multiplizierer, der mit dem Ausgang des n-ten Elementes des Schieberegisters und mit dem Ausgang des Polaritätdetektors für das Signal y(t) zum logischen Multiplizieren der Signale sign
    Figure imgb0009
    und y(t) verbunden ist; f) einen Taktimpulsgenerator; g) einen an dem Taktimpulsgenerator angeschlossenen elektronischen Differentialzähler, dessen Subtraktionseingang durch Ansteuerung des ersten Multiplizierers, und dessen Additionseingang durch Ansteuerung des zweiten Multiplizierers geöffnet wird zum Rückwärtszählen bzw. Vorwärtszählen der angelieferten Taktimpulse; und h) eine an den Zähler angeschlossenen Digital-Analog-Wandler zum Wandeln des Zählerstandes in ein Analogsignal, welches dem Schiebeimpuls-Generator zugeführt wird. Als Polaritätsdetektoren wird vorzugsweise ein Vergleicher verwendet, der Ausgangsspannungen auf einem von zwei logischen Niveaus "1" bzw. "0" liefert, und zwar auf dem einen Niveau, wenn die Eingangsspannung des Vergleichers über dem Vergleichswert und auf dem anderen Niveau, wenn die Eingangsspannung unter dem Vergleichswert liegt. Als Multiplizierer kann eine logische Schaltung verwendet werden, welche die Funktion X-:V + X.Y hat, worin X und Y Signale am Eingang des Multiplizierers sind.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Multiplizierer als logische Schaltung mit der Funktion X.Y + X.Y ausgebildet, wobei X und Y Signale am Ausgang des Multiplizierers sind.
  • Die Erfindung wird anhand von in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung;
    • Fig. 2 in perspektifischer Darstellung einen Teil der Spulvorrichtung gemäß Fig. 1;
    • Fig. 3 eine Prinzipskizze der pneumatischen Steuerung für die erfindungsgemäße Spulvorrichtung;
    • Fig. 4 eine schematische Darstellung der Geschwindigkeitssteuerung für diue erfindungsgemäße Spulvorrichtung;
    • Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Geschwindigkeitssteuerung gemäß Fig. 4;
    • Fig. 6 und 7 die Geschwindigkeitssteuerung gemäß Fig. 4 und 5, jedoch für digitale Arbeitsweise bzw.
    • Fig. 8 eine abweichende Ausführungsform der Konstruktionen gemäß Fig. 6 und 7;
    • Fig. 9 die Impulssignale, die mit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 abgegeben werden.
  • Anhand der Fig. 1 wird vor allem die Lage der Changiereinrichtung relativ zum Garnwickel erklärt. Aus der schematisch angedeuteten Schmelzspinneinrichtung 1 tritt eine große Anzahl von gesponnenen Fasern aus, die anschließend zu einem Bündel 2 zusammengefaßt sind. Es soll darauf hingewiesen sein, daß die Erfindung nicht nur für das Aufwickeln von multifilem Garn, sondern auch zum Aufwickeln von Einzelfäden geeignet ist. Das Bündel 2 - im folgenden als Garn bezeichnet - wird zu einer Changiereinrichtung geführt. Unter einer "Changiereinrichtung" ist eine Einrichtung zu verstehen, die dem Garn eine zu seiner Laufrichtung quergerichtete Changier bewegung erteilt, um das Aufwickeln des Gams auf eine Spule zu ermöglichen. Es können zu diesem Zweck unterschiedliche Konstruktionen für die Changiereinrichtung verwendet werden. Z. B. kann sie als ein von einer Stange hinund hergeführter Fadenführer ausgebildet sein. Oder die Changiereinrichtung kann einen Fadenführer aufweisen, der teilweise in eine schraubenlinienförmige Nut eingreift, die in den Mantel einer Walze eingelassen ist. Durch Drehung der Walze wird dem Fadenführer eine hinund hergehende Bewegung erteilt. Desgleichen ist denkbar, daß die Changiereinrichtung außber der oben erwähnten Kombination von Fadenführer und zugehörigem Antrieb (Changierwalze) zusätzlich eine angetriebene Nutwalze umfaßt. Diese Nutwalze kann dem Garn unmittelbar bevor es auf die Hülse aufgewickelt wird, eine hin- und hergehende Bewegung erteilen. Im Falle einer derartigen Anordnung läuft das Garn zunächst durch den hin- und hergehenden Fadenführer und anschließend durch die Nut der angetriebenen Nutwalze. Durch geeignete Abstimmung der hin- und hergehenden Bewegung des Fadenführers mit der Drehung der Nutwalze kann gewährleistet werden, daß die Länge des jeweils an der Changierbewegung teilnehmenden Fadenabschnitts während eines Hin- und Herganges soweit wie möglich konstant gehalten wird. Dadurch wird erreicht, daß kein plötzlicher Spannungswechsel während des Changierens auftritt. Spulvorrichtüngen mit Changiereinrichtungen der oben beschriebenen Konstruktion sind bekannt, z.B. nach den niederländischen Patentanmeldungen Nr. 6 917 046; 7 110 991 und 7 115 530.
  • Für die Konstruktion gemäß Fig. 1 wird angenommen, daß die Changiereinrichtung einen hin- und hergehenden Fadenführer 3 umfaßt, der von einer Changierwalze 4 mit gewindeartiger Nut angetrieben wird, und eine Nutwalze 5, die von einem in Fig. 1 nicht dargestellten Motor angetrieben wird. In einiger Entfernung von der Nutwalze ist ein Garnwickel 6, welcher auf einer Hülse 7 aufgewickelt ist, auf einer Antriebswelle 8 angeordnet. Die Antriebswelle 8 wird vom Motor 9 drehend angetrieben. Der Garnwickel 6 bildet zusammen mit der Changiereinrichtung - in diesem Falle mit der Nutwalze 5 - die Begrenzung eines schmalen Luftspaltes 10, der sich in axialer Richtung des Garnwickels erstreckt. Nahe der Umfangsoberfläche des Garnwickels ist ein pneumatischer Fühler angeordnet, der aus einem Luftkanal 11 besteht, dessen linkes Ende 12 nahe dem Luftspalt 10 liegt. Am anderen Ende 13 des Luftkanals 11 sind beidseitig zwei Luftleitungen angeschlossen, von denen die eine in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet ist. Beide Luftanschlüsse sind jeweils über eine Leitung mit einer pneumatischen Steuereinrichtung 15 verbunden, so der Anschluß 14 über die Leitung 16.
  • Wie aus Fig. 2 zu ersehen, wird ein Hauptluftstrom durch eine der leitungen dem Kanal 11 zugeführt, durch welchen er quer zur Längsrichtung des besagten Kanales hindurchgeht, über eine andere Luftleitung wird er danach zu der Steuereinrichtung 15 zurückgeführt. Die Drehung des Garnwickels in der vom Pfeil 17 in Fig. 1 angegebenen Richtung bewirkt einen tangentialen Luftstrom, der mit 18 bezeichnet ist. Die Stärke des tangentialen Luftstromes 18, der im Luftkanal 11 strömt, verändert sich mit der Weite des Luftspaltes 10.
  • Daraus ergibt sich eine Unterbrechung des Hauptluftstromes in größerem oder kleinerem Maße, und der Druck der zu der Steuereinrichtung zurückgeführten Luft wird sich entsprechend verändern. Dieser Druck ist daher ein Maß für die Weite des Luftspaltes 10, so daß er als Grundlage zum Steuern der Weite des Luftspaltes 10 dienen kann. Zu diesem Zweck ist die pneumatische Steuereinrichtung 15 mit einer Verschiebeeinrichtung 19 verbunden, welche die Nutwalze 5 vom Garnwickel fortbewegt, wenn letzterer im Durchmesser wächst. Die dazu erforderliche Verbindung zwischen der Verschiebeeinrichtung 19 und der Nutwalze 5 ist in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie 20 schematisch angedeutet. Auch der pneumatische Fühler 11 und die Changierwalze 4 mit dem Fadenführer 3 sind mit der Verschiebeeinrichtung 19 verbunden, wie entsprechend durch die gestrichelten Linien 21 und 22 gezeigt ist. Wenn die Verschiebeeinrichtung 19 in Tätigkeit ist, werden die Nutwalze 5, der pneumatische Fühler 11 und die Changierwalze 4 mit dem Fadenführer 3 als Ganzes weiter bewegt. Die Steuerung der Verschiebeeinrichtung 19 durch die Steuereinrichtung 15 erfolgt über die Leitung 23. Diese Steuerung kann pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch ausgeführt werden.
  • Anhand der Fig. 2 und 3 wird die Lage der Changiereinrichtung 3, 4 und 5 und des Pneumatikfühlers 11, der schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, weiter beschrieben. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet. Auf seinem Weg zum Garnwickel 6 läuft das Garn 2 über den Fadenführer 3 (in Fig. 2 nicht dargestellt) und danach durch die schrauben linien förmige Nut 24 in der Mantelfläche der Nutwalze,5. Der Weg der zuletzt auf den Garnwickel gelegten Garnwindung ist in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 25 bezeichnet. Nutwalze 5 ist mit ihren Wellenenden in Tragplatten 26 und 27 einer Tragbrücke 28 gelagert. Das linke, sichtbare Wellenende ist mit der Bezugsziffer 29 bezeichnet. Die Nutwalze ist durch einen Elektromotor 30 angetrieben, dessen Stator 31 an der Tragbrücke 28 befestigt ist. Die Tragbrücke 28 trägt die Changierwalze 4 mit dem Fadenführer 3 (in Fig. 2 nicht sichtbar).
  • Die Tragbrücke 28 kann sich unter der Wirkung des Pneumatikzylinders (Verschiebeeinrichtung) 19 aufwärts bewegen. Der Kolben des Pneumatikzylinders 19 ist mittels einer Kolbenstange 20 mit der Tragbrücke 28 verbunden. Die Tragbrücke 28 ist durch Führungsstäbe 32 und 33 geführt. In der Nähe des Luftspaltes 10 zwischen dem Garnwickel 6 und der Nutwalze 5 mündet das linke Ende 12 des Luftkanals 11, welches als pneumatischer Fühler wirkt. Besagtes Ende 12 erstreckt sich über einen beträchtlichen Teil der Länge des Garnwickels 6, um den Einfluß örtlicher Schwankungen auf der Länge des Luftspaltes soweit wie möglich auszugleichen. Am rechten Ende 13 des Luftkanals 11 sind eine Strahldüse 14 und eine Fangdüse 34 befestigt. Diese beiden Düsen sind über flexible Rohre (Schläuche) 16 und 35 entsprechend mit der pneumatischen Steuereinrichtung 15 verbunden, die einen Satz von auf einem Gestell 42 angeordneten Einheiten 36 bis 41 umfaßt. Die Steuereinrichtung ist über Druckluftleitungen 43 und 44 an eine Druckluftquelle (nicht dargestellt) angeschlossen, die durch die Einheit 41 und die Luftleitung 23 mit dem Pneumatikzylinder (Verschiebeeinrichtung) 19 verbunden sein kann.
  • Eine andere Druckluftleitung 45 fördert Druckluft zu der Einheit 36. Der im Luftkanal 11 gesammelte tangentiale Luftstrom 18 trifft dann am Kanalende 13 auf den Hauptluftstrom 46 zwischen der Strahldüse 14 und der Fangdüse 34. Aus dem Schaubild gemäß Fig. 3 geht hervor, in welcher Weise der tangentiale Luftstrom 18 die Lage der Tragbrücke 28 steuert, an welcher die Changiereinrichtung befestigt ist. Durch die Luftleitung 45 fließt Druckluft über die Drossel 36 und eine Leitung 16 zu der Strahldüse 14 an dem pneumatischen Fühler 11. Die aus der Strahldüse 14 austretende Luft fließt in Richtung auf die Fangdüse 34, die am Fühler 11 gegenüber der Fangdüse angeordnet ist. Der Eintritt der Strahldüse steht über die Leitung 47, eine Drossel 37, die Leitungen 48 und 35 mit dem Auslaß der Fangdüse 34 in Verbindung. Die Leitung 35 ist außerdem mit einem ersten Schwellwertschalter 38 und durch eine Leitung 49 mit einem zweiten pneumatischen Schwellwertschalter 39 verbunden. Der Schwellwertschalter 38 stellt über eine Leitung 50, ein NICHT-Element 40 und eine Leitung 51 eine Verbindung zum Steuerventil 41 her. Der Schwellwertschalter 39 stellt über die Leitung 52 eine Verbindung zum Ventil 41 her. Die Schwellwertschalter 38 und 39 und das NICHT-Element 40 sind mit einer Druckluftquelle verbunden, die in Fig 3 nicht im einzelnen gezeigt ist.
  • Es sei angenommen, der Garnwickel 6 sei derart angewachsen, daß der Luftspalt 10 einen Mindestwert von z. B. 1 mm angenommen hat. Dementsprechend hat der tangentiale Luftstrom 18 seine Mindeststärke. Der Hauptluftstrom 46 zwischen der Strahldüse 14 und der Fangdüse 34 wird somit sehr wenig gestört werden, so daß der Luftdruck in der Fangdüse seinen höchsten Wert hat. Es sei angenommen, der max. Druck P, sei "1". Dann wird am Ausgang des Schwellwertschalters 38 in der Leitung 50 ein Mindestdruck vorherrschen, der durch "0" dargestellt sei. Das NICHT-Element 40 bewirkt, daß der Druck in der Leitung 51 auf den max. Wert, der "1" entspricht, zurückgebracht wird. Dadurch wird das Steuerventil 41 veranlaßt, die in Fig. 3 gezeigte Stellung einzunehmen, in welcher die Druckluftleitung 44 mit der Leitung 23 verbunden ist. Durch die zuletzt erwähnte Leitung fließt nun Druckluft zum Pneumatikzylinder (Verschiebeeinrichtung) 19, der darauf mittels seines Kolbens 20 die Tragbrücke mit der Changiereinrichtung aufwärts bewegt, so daß die Breite des Luftspaltes 10 größer wird. Während der Luftdruck in der Leitung 35 und somit auch in der Leitung 49 den Wert "1" hat, entspricht der Luftdruck in der Leitung 52 hinter dem zweiten Schwellwertschalter 39 dem Wert "0".
  • Die Verstellung der Changiereinrichtung bewirkt, daß die Breite des Luftspaltes 10 größer wird, wodurch die Stärke des tangentialen Luftstromes 18 wächst. Hierdurch nimmt der Luftdruck in der Fangdüse 34 und infolgedessen auch der Druck in den Leitungen 35 und 49 ab und erreicht gegebenenfalls einen Schwellwert p 2 (P2 < P1), der "0" entspricht.
  • Der zweite Schwellwertschalter 39 bringt nun den Druck in der Leitung 52 auf den Wert "1". Da auch der Druck in der Leitung 51 inzwischen auf den Wert "0" zurückgefallen ist, wird das Steuerventil 41 unter dem Einfluß des Druckes in der Leitung 52 eine Position einnehmen, in welcher die Verbindung der Druckluftleitung 44 mit der Leitung 23 unterbrochen ist.
  • Die Bewegung der Changiereinrichtung von dem Garnwickel fort wird nun angehalten. Es ist auch möglich, die Breite des Luftspaltes 10 dadurch zu steuern, daß neben der Korrekturbewegung der Changiereinrichtung in Richtung von dem Spulenwinkel fort, eine Korrekturbewegung auf den Garnwickel zu ausgeführt wird.
  • Wie bereits vorher erwähnt, geben die Schwellwertschalter 38 und 39 eine logische Umkehrung ihrer Eingangssignale. So liefern sie im Falle des Eingangssignales "1" das Ausgangssignal "0" - und umgekehrt. Im Grunde könnte deshalb die Kombination des Schwellwertschalters 38 und des NICHT-Elementes 40 ersetzt werden durch einen Schwellwertschalter, der keine Umkehrung bewirkt. Es wurde jedoch gefunden, daß mit der besagten Kombination von Bauelementen eine stabilere Positionierung erreicht wird. Als Elemente 38 und 39 werden pneumatische Schwellwertschalter eingesetzt. Dann ist der Schwellwert (P bzw. P 2) einstellbar.
  • Dadurch, daß man den Hauptluftstrom in einigem Abstand von der Einlaßöffnung 12 durch den Luftkanal 11 fließen läßt, werden Schwankungen im tangentialen Luftstrom durch die Pufferwirkung des Luftkanales gemittelt.
  • Es sei hinzugefügt, daß die vorbeschriebene Anwendung von Strahl- und Fangdüse im Rahmen der vorliegenden Vorrichtung nicht als Einschränkung betrachtet werden soll. Als derartige Vorrichtungen sind solche zu verstehen, die es ermöglichen, einen Hauptluftstrom zu erhalten, der quer zu einem Tangentialluftstrom fließt und den letzteren wirksam beeinflußt. Was den Tangentialluftstrom anbetrifft, so besteht keine absolute Notwendigkeit, ihn dadurch hervorzurufen, daß man Luft verwendet, die durch die Drehbewegung des Garnwickels mitgerissen wird. Es können andere Mittel zur Erzeugung eines im Luftspalt tangential gerichteten Luftstromes verwendet werden. Es ist z. B. möglich, einen künstlich erzeugten Luftstrom mit Hilfe eines Lüfters in dem Luftspalt zu erhalten. Mit Hilfe des oben besprochenen Steuersystems kann eine Breite des Luftspaltes von nur wenigen Millimetern - bei Garngeschwindigkeiten von 3.000 bis 5.000 m/min - eingehalten werden.
  • Anhand der Fig. 4 bis 7 wird ein System der Geschwindigkeitssteuerung des Antriebsmotors 9 erläutert.
  • In Fig. 4 bezeichnet 1 eine Spinnvorrichtung, durch welche eine Anzahl von Fasern zu einem Garn 2 gesponnen wird. Ohne eine geschwindigkeiterteilende Vorrichtung - wie z.B. eine Galette - zu überlaufen, wird das Garn zu einem Wickel 6 aufgespult, der von einem Motor 9 drehend angetrieben wird.
  • Nahe dem Laufweg des Garnes 2 sind zwei Detektoren 53 und 54 zum Messen statischer Elektrizität in einem Abstand L zueinander angeordnet. Die beiden Detektoren bestehen aus Elektroden 55 und 56 und entsprechend aus Signalverstärkern 57 und 58. Die Detektoren berühren das Garn nicht.
  • Eine auf dem Garn vorhandene elektrostatische Ladung induziert in den Elektroden 55 und 56 Wechselspannungen, die von den Verstärkern 57 und 58 verstärkt werden. Diese verstärkten Spannungen x(t) bzw. y(t) werden über die Anschlüsse 59 und 60 zu einer Korrelationseinrichtung 61 geführt. Die Korrelationseinrichtung 61 leitet hiervon ein Signal ab, das wenigstens annähernd die Korrelationsfunktion
    Figure imgb0010
  • Dieses Signal wird über den Anschluß 62 zu der extremwertsuchenden Schaltung 63 geleitet, die dazu dient, den Wert τ zu finden, für den die Funktion Φxy (T) ein Maximum hat.
  • Systeme zum Feststellen des max. Wertes einer Funktion sind an sich bekannt. Im vorliegenden Falle verstellt die Schaltung 63 über eine Korrektureinrichtung 64 und die Leitungen 65 und 66 die Einstellung der Verzögerungszeit im Korrelator 61. Das die Verzögerungszeit τ darstellende Signal wird außerdem über einen Anschluß 67 an den Rechner 68 geleitet. Der letztere gibt ein Signal an den Anschluß 69 ab, welches dem Quotienten
    Figure imgb0011
    entspricht, wobei L der Abstand zwischen den Fühlern 53 und 54, T die eingestellte Verzögerungszeit und V die zu berechnende Garngeschwindigkeit ist.
  • Das Signal des Rechners 68 wird an eine automatisch arbeitende Steuereinheit 70 geleitet, die dazu dient, die Drehzahl des Motors 9 so zu regulieren, daß die Aufwickelgeschwindigkeit Vg des Garns auf einem gewünschten Wert V gehalten wird. Dieser Wert ist an der Steuereinheit eingestellt, wie durch die Leitung 71 schematisch angedeutet. Die Verbindung des Reglers 70 mit dem Aufwickelmotor 9 ist durch die Bezugsziffer 72 und die Antriebswelle für den Garnwickel durch die gestrichelte Linie 8 angezeigt.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel des Steuersystems ist in Fig. 5 gezeigt. In dem Korrelator 61 dieser Einrichtung ist ein fester Wert für die Verzögerungszeit T eingegeben, welcher der gewünschten Garngeschwindigkeit V entspricht und die Gleichung
    Figure imgb0012
    erfüllt, wie durch den Pfeil 73 angedeutet. Bei dieser Ausführungsform ist die extremwertsuchende Einrichtung 63 über einen Anschluß 74 mit einer automatischen Steuereinrichtung 70 verbunden. Die Steuereinrichtung 70 dient dazu, den Antriebsmotor 9 auf solch eine Geschwindigkeit einzustellen, daß die Korrelationsfunktion Φxy (τ) ihr Maximum erreicht. Von der Feststellung der tatsächlichen Garngeschwindigkeit V und ihrem Vergleich mit dem gewünschten Wert V - wie in dem System nach Fig. 4 - ist hier nicht die Rede. Die Ausführungsform nach Fig. 5 in ihrer Gesamtheit stellt sich dar wie eine extremwertsuchende Einrichtung, die auf das Maximieren der Korrelationsfunktion Φxy (τ) durch Variieren der Drehzahl des Motors 9 gerichtet ist.
  • Eine mögliche Konstruktion, der das Prinzip der Geschwindigkeitssteuerung gemäß Fig. 4 zugrunde liegt, soll nun anhand der Fig. 6 näher erläutert werden.
  • Die Signale der Detektoren 53 und 54 zur Feststellung elektrostatischer Ladungen werden wieder an den Korrelator 61 geleitet. Jedoch wird das Signal y(t) des Detektors 54 zuerst durch das RC-Glied 75-76 zu y'(t) differen-. ziert. Der Korrelator 61 hat zwei Polaritätsdetektoren in Form von Vergleichern 77 und 78,; denen die Signale x(t) und y'(t) zugeleitet' werden. Die Vergleicher sind auf eine Bezugsspannung "0" eingestellt, bei denen sie eine Rechteckspannung liefern, die positiv ("1") ist, wenn das Eingangssignal positiv ist und welche Null ("0") ist, wenn das Eingangssignal negativ ist. Auf diese Weise zeigen also die Ausgangssignale der Vergleicher die Polarität der entsprechenden Eingangssignale an. Sie sollen mit sign x(t) und sign y'(t) bezeichnet werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß das Ausgangssignal der Vergleicher nicht notwendigerweise zwischen einem positiven Wert und "0" variieren muß, wie es der Fall ist, wen das angewendete Logiksystem vom Typ TTL ist. Es ist auch möglich, die Schaltung so auszubilden, daß dieses Signal zwischen einem positiven und einem negativen Wert variiert. Zum Beispiel kann das Ausgangssignal des Vergleichers positiv sein, wenn das Eingangssignal positiv ist und negativ sein, wenn das Eingangssignal negativ ist. Es ist weiterhin denkbar, an den Vergleichern eine Bezugsspannung einzustellen, die einen von "0" abweichenden Wert hat. Hierbei wird davon ausgegangen, daß abgesehen von der Verzögerungszeit, die durch den Abstand der beiden Detektoren 53 und 54 bedingt ist, die Eingangssignale der beiden Vergleicher sowohl in der Form als auch in der Amplitude große Ähnlichkeit zeigen. Im Korrelator werden die Ausgangssignale der Vergleicher 77 und 78 über die Leitungen 79 bzw. 80 zu einem Schieberegister 81 und einem Multiplizierer 82 geführt. Das Schieberegister 81 dient dazu, den Durchgang des mit sign x(t) bezeichneten Signals zum Multiplizierer 82 für eine Zeit τ zu verzögern. Zu diesem Zweck sind die Elemente des Schieberegisters durch eine schematisch angedeutete Linie 83 mit einem Impulsgenerator 84 verbunden. Der letztere ist von der Art, der eine Spannung in eine Impulsfolge umwandelt, deren Impulswiederholungsfrequenz proportional der Höhe der Eingangsspannung ist.
  • Angenommen, daß das Schieberegister 81 aus n Elementen besteht und die Wiederholungsfrequenz der vom Generator 84 gelieferten Schiebeimpulse fs ist, so wird das Ausgangssignal des Vergleichers 77 nach einer Verzögerungszeit
    Figure imgb0013
    am Auslaß des Schieberegisters 81 erscheinen. Dieses Auslaßsignal sign
    Figure imgb0014
    wird über die Leitung 85 zum Multiplizierer 82 geschickt. Der Multiplizierer 82 ist eine Logikschaltung, die ein über die Leitung 86 weiterzugebendes Ausgangssignal Z liefert. Dieses Ausgangssignal ist abhängig von den Eingangssignalen, x, y gemäß der folgenden Tabelle:
    Figure imgb0015
  • Der Multiplizierer 82 gibt nur dann ein Ausgangssignal "1" ab, wenn die Polarität der beiden Eingangssignale über die Anschlüsse 85 und 80 gleich ist. Die Logikschaltung sollte darum die Funktion haben:
    Figure imgb0016
    wobei X und Y die Signale an den Eingängen des Multiplizierers darstellen. Es wird nunmehr klar sein, daß, je näher die Zeitverzögerung
    Figure imgb0017
    des Schieberegisters am Wert
    Figure imgb0018
    liegt, der Ausgang des Multiplizierers 82 umso länger den Wert "1" haben wird. Damit der Wert
    Figure imgb0019
    dem Wert
    Figure imgb0020
    so nahe wie möglich kommt, sollte der Schiebeimpulsgenerator 84 Impulse liefern, deren Frequenz dem Wert
    Figure imgb0021
    entspricht.
  • Zu diesem Zweck ist der Eingang des Schiebeimpulsgenerators 84 über Leitungen 88 und 87, Integrator 89 und Leitung 86 mit dem Ausgang des Multiplizierers 82 verbunden. Solange die Impulse am Eingang des Multiplizierers 82 nicht gleichzeitig erscheinen, wird der Multiplizierers 82 ein Ausgangssignal "0" liefern. Dieses wird durch den Integrator 89 als Abweichung festgestellt, welche am Ausgang 87 integriert erscheint. Die Frequenz des Schiebeimpulsgenerators 84 wird dadurch in einem derartigen Sinne geändert, daß der Wert von
    Figure imgb0022
    dem Wert von
    Figure imgb0023
    näher kommt. Schließlich stellt sich ein Zustand ein, bei dem der Integrator 89 eine Spannung U an den Schiebeimpuls-Generator mit
    Figure imgb0024
    liefert. Da die Spannung U proportional zu f. ist, ist U auch ein Maß für die Garngeschwindigkeit Vg. Aus U = c.fs folgt, daß
    Figure imgb0025
    ist. Um die Drehzahl des Antriebsmotors 9 auf einen Wert zu bringen, der der gewünschten Garngeschwindigkeit V entspricht, wird die Ausgangsspannung U über die Anschlüsse 87 und 69 an Regler 70 weitergegeben. An diesem Regler wurde der Sollwert für die gewünschte Garngeschwindigkeit eingestellt. Diese Einstellmöglichkeit ist in Fig. 6 durch den Pfeil 71 schematisch angedeutet. Der Regler 70 - vom PI-Typ - ist über den Anschluß 72 mit einem Inverter 90 für die Speisung des Antriebsmotor 9 verbunden. Der Drehstrommotor 9 ist ein Drehstrom-Synchronmotor. Er wird über ein Kabel 91 vom Inverter 90 gespeist. Der Inverter 90 gibt einen Dreiphasenstrom ab, dessen Frequenz von der Höhe der von der Steuereinrichtung 70 abgegebenen Gleichspannung abhängt. Die Drehzahl des Antriebsmotors 9 ist folglich mit der über den Anschluß 72 kommenden Eingangsspannung zu steuern. Der Inverter ist von an sich bekanntem Typ und besteht aus einem Wandler, der Gleichspannung in ein Dreiphasensignal von bestimmter Frequenz umwandelt, und aus einem Leistungsverstärker. So lang nun die Garngeschwindigkeit'Vg, ausgedrückt durch die vom Integrator 89 abgegebene Spannung U, gleich dem gewünschten Wert V ist, bleiben die Eingangsspannung des Inverters 90 und damit die Frequenz des Dreiphasenstromes und die Drehzahl des Antriebsmotors 9 konstant. In dem Moment jedoch, wenn Vg von V abweicht, ändert der Pl-Regler 70 die Eingangsspannung des Inverts so, daß die Garngeschwindigkeit V auf den gewünschten Wert V zurückgeführt wird. Auf diese Weise kann die Garngeschwindigkeit in der Spinnzone auf einen gewünschten Wert V gehalten wurden, ohne daß das Garn, bevor es den Garnwickel erreicht, über eine Galette laufen muß, die ihm die Geschwindigkeit V erteilen würde.
  • Um die Spannung des auf den Wickel 6 aufgespulten Garnes zu reduzieren, kann die Nutwalze 5 als sogenannte Voreilwalze fungieren. Das bedeutet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Nutwalze 5 größer ist als die Garngeschwindigkeit, wodurch die Garnspannung, nachdem das Garn die Nutwalze passiert hat, kleiner ist als davor. Eine derartige Spannungsreduzierung kann natürlich nur dann erreicht werden, wenn die Nutwalze sich frei - d.h. ohne Berührung mit dem Garnwickel - drehen kann. Mit anderen Worten: Eine Spannungsverminderung kann nicht mit einer Walze erreicht werden, die in Berührung mit dem Garnwickel steht.
  • Dasselbe gilt - mit der nötigen Abänderung - für den Fall, daß die Aufwickelspannung zu niedrig ist, und deshalb erhöht werden muß. Dieses kann durch eine Spannungserhöhungswalze erreicht werden, z.B. mit einer Nacheilwalze, deren Umfangsgeschwindigkeit kleiner ist als die Geschwindigkeit des zugeführteri Garns. In beiden Fällen, also sowohl bei Anwendung einer Voreilwalze als auch einer Nacheilwalze ist ein Umschlingungswinkel von 240° oder größer zu empfehlen.
  • Ein anderes abgewandeltes Ausführungsbeispiel, das auf dem Prinzip der Geschwindigkeitssteuerungseinrichtung gemäß Fig. 5 basiert, ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß Fig. 6 darin, daß der Schiebeimpuls-Generator 84 das Schieberegister 71 mit Schiebeimpulsen von festgelegter Frequenz speist. Diese Frequenz gehorcht der Gleichung:
    Figure imgb0026
    in der n wieder die Anzahl der Elemente des Schieberegisters 81, L der Abstand zwischen den Detektoren 53 und 54 zum Messen der statischen Elektrizität und V die gewünschte Garngeschwindigkeit sind. Die Zeit, die das Garn benötigt, um den Abstand zwischen den beiden Detektoren 53 und 54 zu durchqueren, ist
    Figure imgb0027
  • Die Zeit, die das Signal sign x(t) benötigt, um die n Elemente des Schieberegisters zu durchlaufen, ist
    Figure imgb0028
  • So lang diese beiden Zeiten von einander differieren, erkennt der Multiplizierer, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6, daß die Sig-' nale sign
    Figure imgb0029
    und sign y'(t) nicht übereinstimmen. In Abweichung von der Anordnung gemäß Fig. 6 wird nun das resultierende "Fehlsignal" von Multiplizierer 82 direkt über den Anschluß 86 an den PI-Regler 70 geleitet. Regler 70 ändert die Frequenz des vom Inverter 90 gelieferten Dreiphasenstromes, bis das Fehlsignal vom Multiplizierer 82 eliminiert ist. In dem Augenblick, in dem die Zeiten
    Figure imgb0030
    gleich sind, und da
    Figure imgb0031
    ist auch die Garngeschwindigkeit V9 wieder auf ihrem gewünschten Wert V.
  • In der Ausführung gemäß Fig. 7 gilt als gewünschter Wert die Zeit, die dem Garn zur Verfügung steht, um den Abstand L zwischen den beiden Fühlern 53 und 54 zu durchlaufen. Dieser gewünschte Wert wird fixiert durch Einstellung der Frequenz
    Figure imgb0032
    des Schiebeimpuls-Generators 84. Für den Multiplizierer 82 kann - sowohl in der Anordnung gemäß Fig. 6 als auch in der gemäß Fig. 7 - eine Logikschaltung angewendet werden, die anstelle der Funktion
    Figure imgb0033
    deren Umkehrfunktion
    Figure imgb0034
    darstellt, die als "EXCLUSIV ODER"-Funktion bekannt ist:
    Figure imgb0035
  • Eine Drehzahlregelung mit einem als "EXCLU-. SIV ODER" arbeitenden Multiplizierer unterscheidet sich insofern von den anhand der Fig. 6 und 7 beschriebenen Systemen als nun Z = "1 anstelle von Z = "0" als "Fehlsignal" dient.
  • Eine andere Variante des Drehzahlsteuersystems zeigt Fig. 8. Dieses System unterscheidet sich von den vorbeschriebenen dadurch daß das Signal y(t) des Detektors 54 nicht differenziert wird. Hier ist der Eingang des vorletzten Elementes 92 des n-bits Schieberegisters 81 über den Anschluß 83 mit einem ersten Multiplizierer 94 verbunden. Der andere Eingang des Multiplizierers 94 ist mittels der Anschlüse 95 und 80 am Ausgang des Vergleichers 78 angeschlossen. Ebenso wie in den Ausführungen nach den Fig. 6 und 7 sind das letzte Schieberregisterelement.96 und der Vergleicher 78 an einen Multiplizierer 82 angeschlossen. Die Ausgänge der Multiplizierer 82 und 94 sind über Anschlüsse 86 bzw. 97 mit einem elektronischen Zähler 98 verbunden, dem über eine Leitung 99 Impulse mit sehr konstanter Frequenz von einem Taktimpulsgenerator 100 zugeführt werden. Der Zähler 98 gibt sein Signal über eine Leitung 101 an einen Digital-Analog-Wandler 102, der seinerseits sein analoges Ausgangs-Signal über Anschlüsse 103 und 104 an einen Verstärker 105 abgibt. Der Verstärker 105 liefert das verstärkte Analog-Signal über einen Anschluß 106 an den Schiebeimpuls-Generator 84. Dieser ImpulsGenerator sendet Schiebeimpulse über die Leitung 83 an das Schieberegister 81.
  • Der Digital-Analog-Wandler 102 ist über einen Anschluß 107 mit dem Regler 70 verbunden.
  • Die Einrichtungen gemäß Fig. 8 arbeiten wie folgt: Es sei angenommen, daß der Korrelator 61 auf eine Garngeschwindigkeit V9 eingestellt ist. Dann liefert der Digital-Analog-Wandler 102 ein der Garngeschwindigkeit v9 entsprechendes Signal an die automatische Steuereinrichtung 70. Falls der Wert dieses Signals dem am Anschluß 71 eingestellten gewünschten. Wert V gleich ist, wird die Drehzahl des Antriebsmotors 9 auf dem vorgewählten Wert gehalten. Die Zeit, die das Garn zum Durchlaufen des Abstandes L zwischen den Fühlern 53 und 54 benötigt, beträgt dann, wie sich hiernach ergibt,
    Figure imgb0036
    Die von den ersten n-1 Elementen des Schieberegisters verursachte Verzögerung ist mithin gleich
    Figure imgb0037
    Die Zeitverzögerung der ersten n-2 Elemente des Schiebregisters beträgt
    Figure imgb0038
    und für alle n Elemente
    Figure imgb0039
  • Das Signal am Anschluß 93 ist somit sign
    Figure imgb0040
    das Signal am Anschluß 85 ist sign
    Figure imgb0041
  • Zwischen den Elementen 92 und 96 ist das Signal sign
    Figure imgb0042
  • Das letztgenannte Signal stimmt überein mit dem Signal sign
    Figure imgb0043
    da angenommen ist, daß
    Figure imgb0044
    und
    Figure imgb0045
  • Das Signal am Anschluß 93 liegt somit gerade soviel vor dem Signal sign
    Figure imgb0046
    wie das Signal am Anschluß 85 hinter diesem liegt (siehe Fig. 9). Die Multiplizierer 94 und 82, die beide durch ein "EXCLUSIV-ODER"-Glied gebildet sind, liefern Signale Z1 und Z2, wie in Fig. 9 angedeutet. Der Zähler 98 arbeitet derart, daß die Impulse Z2 am Anschluß 86 den Zählerstand erhöhen, die Impulse Z, am Anschluß 97 dagegen den Zählerstand vermindern. Bei dem in Fig. 9 dargestellten Zustand, bei dem jedem Impuls Z, ein Impuls Z2 von gleicher Dauer folgt, bleibt der Zählerstand des Zählers vom Inhalt her unverändert. Die Anzahl der vom Taktimpulsgenerator 100 kommenden taktimpulse, die während der Dauer eines Impulses Z, den Zählerstand erhöht, ist immer gleich der Anzahl von Taktimpulsen, mit denen der Zählerstand während eines darauffolgenden Impulses Z2 wieder vermindert wird. Der Digital-Analog-Wandler 102 wandelt den Zählerstand des Zählers 98 in ein proportionales analoges Signal, welches nach Verstärkung im Verstärker 105 die Frequenz fs des Schiebeimpuls- Generators 84 auf einen dem Zählerstand entsprechenden Wert einstellt. Entsprechend dem Maße, um das der Garnwickel wächst, steigt auch die Umfangsgeschwindigkeit des Wickels und damit die Garngeschwindigkeit allmählich an. Die Zeitverschiebung zwischen den am Multiplizierer 94 ankommenden Signalen
    Figure imgb0047
    and y(t) nimmt nunmehr ab, während die Verschiebungszeiten zwischen den Eingangssignalen
    Figure imgb0048
    und y(t) am Multiplizierer 82 zunehmen. Demzufolge wird die Breite der Impulse Z1 kleiner, während die der Impulse Z2 dagegen größer wird. Dem Zähler 98 werden dann pro Zeiteinheit mehr Taktimpulse zugeführt, die den Zählerstand erhöhen als solche, die ihn vermindern. Der Zählerstand wird daher vom Inhalt her höher, so daß auch das Geschwindigkeitssignal am Anschluß 107 zunimmt. Der Regler 70 reagiert auf diese Abweichung durch Verminderung der Frequenz des Inverters 90, wodurch die Garngeschwindigkeit auf ihren gewünschten Wert zurückgebracht wird. Die Anordnung gemäß Fig. 8 hat den Vorteil, daß dort kein Analogdifferentiator gebraucht wird; und mittels des Taktimpulsgenerators 100 mit genau bestimmter Frequenz kann eine hohe Maß-und Steuergenauigkeit erreicht werden. Ein dritter Multiplizierer, dessen Eingäge mit dem Auslaß des (n­-1)ten Element des Schieberegisters verbunden sind und der Leitung 80, ermöglicht optisch und/oder akustisch zu signalisieren, wenn die Gleichheit
    Figure imgb0049
    erreicht ist. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des dritten Multiplizierers praktisch dauernd die Höhe "0" oder "1" haben, abhängig davon, ob die logische Funktion X.Y + X.Y oder X.Y + X.Y dargestellt wird.
  • Obwohl sich die vorbeschriebene Erfindung lediglich mit dem Aufwickeln einer Garnspule befaßt, ist die Anmeldung der gegenwärtigen Erfindung nicht hierauf begrenzt. Die Erfindung kann sich auch auf eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Mehrzahl von Garnspulen beziehen. In einem derartigen Fall kann für eine Vielzahl von aufwickelstellen ein gemeinsamer Korrelator verwendet werden, der nacheinander an die Garngeschwindigkeitsfühler aller Spulstellen angeschlossen wird.
    Figure imgb0050
    Figure imgb0051
    Figure imgb0052

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Aufspulen von Garn, bestehend aus einer frei antreibbaren und von einer Verschiebeeinrichtung verschiebbaren Changiereinrichtung und einem pneumatischen Fühler zum Abtasten des Abstandes zwischen dem Umfang des Wickels und der Changiereinrichtung, welcher Fühler über eine Regeleinrichtung mit der Verschiebeeinrichtung verbunden ist und eine Strahl- und Fangdüse aufweist, wobei die Strahldüse an eine Druckluftquelle angeschlossen ist und einen Hauptluftstrom führt, welcher zumindest teilweise von der Fangdüse eingefangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Umfang des Garnwickels ein im wesentlichen radial angeordneter Luftspalt gebildet wird, durch den ein an den Garnwickel im wesentlichen tangentialer Luftstrom gerichtet ist, welcher zumindest teilweise in einen Luftkanal gelangt, an dem die Strahl- und Fangdüse derart angeordnet sind, daß der Hauptluftstrom von dem im Luftkanal gefangenen tangentialen Luftstrom geschnitten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Rotation des Garnwickels an dessen Mantelfläche erzeugte tangentiale Luftstrom zur Beeinflussung des Hauptluftstromes genutzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen dem Umfang des Garnwickels und der Changiereinrichtung gebildet wird.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Einlaßöffnung des Luftkanals der Länge des Garnwickels angepaßt ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal von einem langgestreckten Rohr gebildet wird, dessen Einlaßöffnung nahe dem Luftspalt angeordnet ist und dessen Auslaßöffnung in die Umgebung mündet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strahl- und Fangdüse und der Einlaßöffnung des Luftkanals ein Abstand vorgesehen ist, der als Luftpuffer dient.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptluftstrom senkrecht zur Längsrichtung des Luftkanals ausgerichtet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung aus der Strahl- und Fangdüse, die über eine Drossel miteinander verbunden sind und aus einem gemeinsamen Druckluftnetz versorgt werden, und aus Schwellwertschaltern für einen oberen und unteren Druckwert besteht, welche Schalter am Ausgang der Fangdüse angeordnet sind, und ein 3/2-Wegeventil für die Verschiebeeinrichtung steuern, wobei in einer Leitung von den Schwellwertschaltern zu dem Wegeventil ein NICHT-Glied angeordnet ist.
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