EP0093258B1 - Verfahren zur Spiegelstörung beim Aufwickeln eines Fadens in wilder Wicklung - Google Patents

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EP0093258B1
EP0093258B1 EP83102811A EP83102811A EP0093258B1 EP 0093258 B1 EP0093258 B1 EP 0093258B1 EP 83102811 A EP83102811 A EP 83102811A EP 83102811 A EP83102811 A EP 83102811A EP 0093258 B1 EP0093258 B1 EP 0093258B1
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EP
European Patent Office
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winding
value
ribbon
safety distance
mirror
Prior art date
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EP83102811A
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English (en)
French (fr)
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EP0093258A2 (de
EP0093258A3 (en
Inventor
Heinz Dr. Dipl.-Ing. Schippers
Erich Dr.-Ing. Lenk
Gerhard Dr. Dr.-Ing. Martens
Manfred Dr.-Ing. Mayer
Werner Pieper
Siegfried Putsch
Siegmar Dipl.-Ing. Gerhartz
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
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Priority claimed from DE19823219880 external-priority patent/DE3219880A1/de
Application filed by Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
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Publication of EP0093258A3 publication Critical patent/EP0093258A3/de
Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • 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
    • B65H54/38—Arrangements for preventing ribbon winding ; Arrangements for preventing irregular edge forming, e.g. edge raising or yarn falling from the edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the subject of this invention is the image or mirror disturbance (hereinafter referred to as "mirror disturbance") when winding threads in a wild winding.
  • the double stroke is the sum of two successive strokes, that is to say a forward movement and a return movement, and the double stroke number is the number of double strokes per unit of time. Do the speed of the spindle per unit of time and the number of double strokes depend on each other e.g. due to a gear connection between spindle and traversing drive, a precision cross winding is created.
  • this invention deals with all types of winding in which the speed of the spindle is not constantly dependent on the double stroke rate (wild cross winding, wild winding), in particular those cross windings which are in accordance with DIN 61 801 by a constant ratio between the double stroke number and the Mark the circumferential speed of the coil. Wild cross windings in the narrower sense of DIN 61 801 are especially produced when winding up man-made fibers that are produced at a constant high speed after being created or processed.
  • the circumferential speed of the coil is obtained by tangential drive (drive by means of a drive roller which is driven at a constant speed and abuts the circumference of the coil) or by measuring and regulating the circumferential speed of the coil.
  • the traversing speed i.e. the double stroke rate is constant (DIN 61 801) or is changed slightly, but in any case without a fixed relationship to the speed of the spindle. This has the consequence that in the course of the bobbin build-up (winding travel) the winding factor, i.e. the ratio of spindle speed to traversing speed decreases hyperbolically as the coil diameter becomes thicker.
  • the winding factor i.e. the ratio of spindle speed to traversing speed decreases hyperbolically as the coil diameter becomes thicker.
  • mirrors In the area of these mirrors, the thread pieces of several successive layers of turns lie directly one above the other. In particular, this creates the danger that the pieces of thread lying on top of one another will slip laterally and thereby jam each other. Mirrors therefore impair the running properties of the bobbins, in that they lead to thread breaks or possibly make the bobbin unusable. However, mirrors also lead to the centric and axial asymmetry of the bobbins and thus to asymmetrically distributed bobbin hardness, bobbin density and mass distribution, when using drive rollers to asymmetrical contact pressure, to vibrations during the winding process and to damage to sensitive thread material.
  • a mirror is created in the areas of the winding travel in which the winding factor, i.e. the quotient of spindle speed and double stroke number is an integer.
  • Intermediate mirrors occur when the coil factor deviates from an integer coil factor by a fraction with a small denominator, in particular 1/2, 1/3.
  • Coil factors in which mirrors or intermediate mirrors occur are referred to in the following in the same way as mirror values or mirrors.
  • Higher order mirrors are those with a higher mirror value. It is known to cause a mirror disturbance in that the number of double strokes is changed periodically or aperiodically within predetermined narrow limits. Here, however, it is inevitable that when the winding factor approaches a mirror value, in particular an integer mirror value, this mirror value is run through several times and with a certain dwell time. This type of mirror disturbance therefore does not eliminate the passing through of the mirror values, but only eliminates or alleviates the symptoms of the respective mirror (cf. e.g. US-A 3235191 6 CH-A 416406).
  • JP-A 41 060 it is also known in such a method that a certain safety distance should always be maintained between the mirror value and the approaching winding factor, the safety distance resulting in particular from the thickness and the sliding properties of the thread.
  • the periodic or non-periodic change (wobble) of the traversing speed by an average value is known per se for the purpose of mirror disturbance (cf. CH-A 416406).
  • the wobbling of the initial value of the traversing speed makes it unnecessary for certain mirrors or intermediate mirrors with only minor mirror symptoms to switch over to the disturbance value of the traversing speed, or the switchover can take place with a reduced safety distance.
  • the disturbance value of the traversing speed is wobbled, mirror symptoms that occur in the intermediate mirror area of the disturbance value of the traversing speed can be avoided or defused.
  • the wobble can also take place in the area of integer mirrors, in particular in the area of integer mirrors of higher order. However, it is preferably applicable in the area of intermediate mirrors and in particular lower-order intermediate mirrors.
  • the combination of the mirror disturbance according to the invention by skipping mirror values and by changes in the initial value and / or changes in the starting value and / or the disturbance value of the traversing speed allows fault-free coils to be achieved for the first time, which can be determined, on the one hand, by their volume, on the other hand, by a large ratio of Diameter to stroke, due to faultless yarn quality, especially uniformity and uniform dyeability, excellent run-off properties even when the thread is pulled off the bobbin at high take-off speeds of e.g. More than 1000 m / min, mark thread take-off overhead without thread breakage and without thread tension fluctuations and also for threads with unfavorable winding properties such as Hosiery yarn or threads with a low single capillary titer are suitable.
  • the safety distance of the winding factor from the mirror values is measured from the mean value of the winding factor, which results from the mean wobbled traversing speed (initial value or disturbance value).
  • This safety distance is determined according to the regulations of this invention. It is preferably greater than the amplitude of the winding factor, which results from the wobble of the traversing speed. This means that even the extreme values of the winding factor, which result from the wobble of the traversing speed, should not get into a mirror or intermediate mirror. It is even provided and preferred that the extreme values of the winding factor also maintain a safety distance, which, however, can be specified relatively small, since the extreme values of this winding factor are only passed through for a short time.
  • This minimum safety distance is the smallest permissible difference between the winding factor and an adjacent mirror or intermediate mirror.
  • the minimum safety distance must be observed both from the winding factor, which results from the initial value of the traversing speed, and from the winding factor, which results from the disturbance value of the Traversing speed results. If the winding factor reaches or approaches this minimum safety distance from a mirror value, the traversing speed is switched over and thus the winding factor changes.
  • the minimum safety distance according to this invention is
  • the safety distance and the minimum safety distance are preferably defined as a certain fraction p of the mirror value to be avoided or the winding factor, which is the quotient of the current measurement of the spindle speed and the traversing speed (double stroke number).
  • the practical difference lies only in the structure of the electronic control required in each case, for which a person skilled in the art has suitable means available in both cases.
  • the resulting difference in the safety distance according to the calculation methods shown is very small and can be neglected in terms of textile technology.
  • the fraction p is preferably constant over several successive mirrors. However, it can also be varied if experience has shown that mirror symptoms, particularly in the case of low-order mirrors, can be expected relatively early before the mirror value is reached.
  • the order of magnitude p is less than 5% and generally more than 0.1%.
  • the fraction p is to be determined by experiments or - what is still to be discussed - from the textile data of the winding process.
  • the minimum safety distance is the safety distance, which must not be undercut, in particular if the winding factor approaches a mirror value or intermediate mirror value in the course of the winding travel. In this case the mirror risk is greater and the mirror symptoms are more serious than in the case in which the winding factor moves away from the mirror value or intermediate mirror value as the winding travel progresses.
  • the safety distance S and the minimum safety distance can - as already stated - be determined on the basis of experience.
  • the invention provides that the safety distance S is proportional to the mirror value and the smallest permitted thread spacing of adjacent threads of two successive turns, measured from thread center to thread center on the surface line of the bobbin, and inversely proportional to the double stroke (double stroke).
  • the mirror order but above all the thread quality is taken into account.
  • the thread deposited on the bobbin also spreads across its axis.
  • the double stroke rate is relatively large.
  • Low-order mirrors in particular, are therefore particularly harmful. Under certain circumstances, these mirrors distribute unevenly on the bobbin due to the short bobbin length, so that there is an axially and / or radially asymmetrical mass distribution of the thread on the bobbin and destruction of the bobbin at high thread speeds. This is avoided by the inversely proportional dependence of the safety distance on the coil length according to the invention. It can be seen that the factor p shown in connection with claim 1 corresponds to the size A / 2H explained here.
  • the thread spacing A can also be replaced by the width B of the thread deposited on the bobbin, measured on the surface line of the bobbin, that is to say taking the filing angle into account, so that the factor p is B / 2H. If the resulting minimum safety distance is undershot, there will be mirror symptoms in any case.
  • This dependency of the jump height on the safety distance and minimum safety distance is also largely responsible for avoiding mirror symptoms.
  • the traversing speed is switched so that there is a sudden change in the winding factor.
  • This change of The winding factor is so large that the changed winding factor is also outside the safety range.
  • the safety area is the area of those coil factors that does not maintain the minimum safety distance from a mirror value or an intermediate mirror value on the positive side or on the negative side. This means that the jump height of the winding factor is at least twice the minimum safety distance.
  • the method identified in this way is based on the finding that the risk of mirror symptoms also occurring is at a distance in front of and behind each mirror value and depends on the mirror order and on the jump height caused by the change in the traversing speed, ie the change in the jump height of the winding factor.
  • the specified safety distance is limited to the minimum safety distance. Rather, a larger safety distance can also be specified.
  • the jump height of the winding factor which is brought about by changing the traversing speed, should be equal to or greater than twice the specified safety distance.
  • S1 the safety distance of the winding factor when approaching a mirror value
  • S2 the safety distance of the winding factor after switching the traversing speed
  • the disturbance value of the traversing speed is only maintained for a certain time.
  • the change in the traversing speed from the disturbance value to the initial value and the change in the winding factor to be effected in this way occurs in any case when the spindle speed has dropped to such an extent that the safety distance between the avoided mirror value and the winding factor is again given, which is the quotient the spindle speed and the initial value of the traversing speed (output coil factor).
  • the traversing speed can be increased or decreased from its initial value NCA.
  • the NCS disturbance value of the traversing speed is therefore either greater or smaller than the initial value NCA.
  • the output value and disturbance value are preferably kept constant over the entire winding cycle, or at least over a substantial part of the winding cycle, in particular when a plurality of winding units have the traversing drive in common.
  • the traversing speed is lowered from the next mirror value when the winding factor enters the safety distance, the winding factor increases and the reaching of the mirror value is initially postponed. If the spindle speed has now dropped so far that the winding factor, which results from the disturbance value of the traversing speed (disturbance winding factor), has reached the specified safety distance, the traversing speed must be increased again to its initial value, which means that the winding factor must be lowered again and the mirror value must be run through . It is also important that this is done in the shortest possible time.
  • the switchover can also take place beforehand, at the earliest when the spindle speed has dropped so far that the output coil factor has the specified safety distance from it Mirror level reached. If the ratio Q is greater than two and a second or higher order deceleration is to be expected when the traversing speed is increased, the switchover must take place beforehand, when the spindle speed has dropped so far that the output spool factor has the specified minimum safety distance reached and exceeded the mirror value again.
  • the winding factor is reduced.
  • the mirror value is run through quickly. This is achieved in the following way: If the increase in the traversing speed occurs with a delay of the first order, the safety distance becomes as small as possible, i.e. is specified as the minimum safety distance, but the ratio Q is chosen to be greater than 2. This ensures that the safety area of the mirror is passed through with great acceleration.
  • the increased disturbance value of the traversing speed is maintained until the spindle speed has dropped so far that the output spool factor has again reached the safety distance from the mirror value. Because of the limited size of this delay of the traversing speed for technical reasons, the switchover can also be a little earlier, but it can also be done later.
  • Increasing the traversing speed for the purpose of the mirror disturbance has the advantage that an impairment of the coil structure is avoided or there is less fear.
  • By increasing the traversing speed the actual The filing stroke of the thread turns on the bobbin is reduced. This eliminates the risk of thread pieces slipping out of the end faces of the bobbin as a result of an excessively large stroke (stripper). This type of mirror disorder is therefore preferred.
  • the initial value NCA of the traversing speed is determined according to the desired coil structure, in particular according to the desired crossing angle.
  • the crossing angle when winding synthetic fiber smooth yarn in spinning or stretching machines in its order of magnitude at 5 to 12 °, preferably at 6 to 9 °.
  • the decisive factor here is the quality of the coil structure.
  • the traversing speed expressed as a double stroke number, then results from the specified thread speed and the specified bobbin length or stroke length.
  • the change DC of the traversing speed is then within the scope of this invention between 0.1 and 5%, preferably between 1 and 5%, of the initial value NCA of the previously determined traversing speed.
  • the change in the traversing speed is also limited in that the switching of the traversing speed to the fault value and the maintenance of the fault value over a period of time do not allow an adjacent mirror value or intermediate mirror value of harmful effects or their safety range to be reached.
  • the amplitude of the wobble is preferably matched to the minimum safety distance.
  • the safety distance according to this invention should therefore in any case be greater than the amplitude of the coil factor in the mirror region, this amplitude being calculated according to the formula Fx a / 1 + a or - which is approximately the same - FSPxa / 1 + a.
  • the extreme values of the wobble preferably maintain a minimum safety distance.
  • the safety distance is greater than the sum of the minimum safety distance FSPx Pmin plus the amplitude of the coil factor in the mirror area, the minimum distance of the extreme values of the coil factor from mirror values being designated as Z and preferably being equal to FSPxB / 2H.
  • the wobble may also offer Perceptible possibility to approach the mirror values even more with the extreme values of the winding factor.
  • the mean value of the traversing speed which is decisive for the determination of the switching times, is determined when the wobble is superimposed, preferably by measurement and also by integrating the continuously measured wobble values.
  • the relative amplitude is preferably identical for the initial value NCA and the disturbance value NCS of the traversing speed.
  • the breathing movement of the traversing device and the wobble movements can be coordinated with one another in a known manner with additionally superimposed breathing (stroke reduction) in such a way that the resulting thread speed remains essentially constant.
  • Embodiments of the invention in which a mirror disturbance due to a jump in the winding factor and wobbling of the traversing speed are superimposed, are described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • a fourth-order mirror is created when the four-fold mean value of the initial value of the traversing speed is equal to the spindle speed.
  • the hyperbolic line describes the spindle speed NS as a function of the winding travel (time).
  • Mirror values are shown as the integer multiple of the initial value of the traversing speed NCA.
  • the switchover to the disturbance value of the traversing speed takes place, when the mean value of the output value NCA m reaches the safety distance S 'from the spindle speed.
  • S ' is so large that there is still a minimum safety distance Z' between the extreme values of four times the traversing speed and the spindle speed.
  • Z ' is therefore preferably equal to the minimum safety distance S' min in the sense of this invention.
  • the factor Q is greater than 2.
  • Q is the ratio of the step height of the winding factor / safety distance.
  • FIG. 1 shows that the disturbance value of the traversing speed is smaller than the initial value.
  • the factor Q 2.
  • the switchover time and wobble should be coordinated with one another in such a way that the direction of change in the traversing speed always coincides with the sweep direction, as is shown in FIGS. 1 and 2 .
  • the switchover also takes place in the phase of the wobble in which the traversing speed is increased. This applies in particular if the change in the traversing speed traverses a mirror area, as in the case of switching from the initial value to the fault value in FIG. 1 and when switching back from the fault value to the output value in FIG. 2.
  • Fig. 3 shows the cross section through a winding machine for man-made fibers.
  • the thread 1 runs at the constant speed v through the traversing thread guide 3, which is set in a reciprocating movement transversely to the running direction of the thread by the reverse thread shaft 2.
  • the traversing device includes the grooved roller 4, in the endless back and forth groove of which the thread is guided with a partial wrap. 7 with the coil and 6 with the freely rotatable winding spindle (spindle) is designated.
  • the drive roller 8, which is driven at a constant peripheral speed, lies against the circumference of the coil 7.
  • the driving roller and traversing on the one hand and the winding spindle and the spool on the other hand can be moved radially relative to one another, so that the center distance between the spindle 6 and the driving roller 8 can be changed as the diameter of the spool increases.
  • the reverse thread roller 2 and the grooved roller 4 are driven by a three-phase motor, for example an asynchronous motor 9.
  • the reversing thread roller 2 and the grooved roller 4 are connected to one another in a geared manner, for example by drive belts 10.
  • the drive roller 8 is driven by a synchronous motor 11 at a constant speed.
  • a motor can also be used to drive the bobbin, which drives the bobbin spindle 6 and whose speed is controlled in such a way that the peripheral speed of the bobbin remains constant even when the bobbin diameter increases.
  • the three-phase motors 9 and 11 receive their energy from frequency converters 12 and 13.
  • the synchronous motor 11, which serves as a coil drive, is only connected to the frequency converter 12, which supplies the adjustable frequency f 2 .
  • the asynchronous motor 9 is alternately connected to the frequency converter 12 or the frequency converter 13 via a switching device 14, so that the traversing drive 9 can be operated at different speeds.
  • a computer 15 is used to actuate the switching device 14.
  • the output signal 16 of the computer 15 depends on the input.
  • a further output 20 is provided on the computer 15 for controlling the frequency transmitter 13.
  • an integrator 61 is additionally used, by means of which the continuous measured values of the traversing speed, which are recorded by the sensor 17, are integrated into an average value.
  • An additional frequency converter 62 is also required.
  • the frequency converters 13 and 62 deliver the drive frequencies for the output value or the disturbance value of the traversing speed.
  • the frequency generator 12 is only responsible for driving the drive roller 8.
  • the frequency transmitters 13 and 62 are controlled by a wobble device 63, by means of which a wobble frequency is superimposed on the mean setpoint frequency for the output value and disturbance value of the traversing speed.
  • the wobble generator 63 can be controlled by the program unit 19 via a computer 15.

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Gegenstand dieser Erfindung ist die Bild- oder Spiegelstörung (im folgenden «Spiegelstörung» genannt) beim Aufwickeln von Fäden in wilder Wicklung.
  • Beim Aufwickeln von Fäden zu Spulen wird der Faden quer zu seiner Laufrichtung über eine bestimmte Entfernung (Hub), die im wesentlichen der Spulenlänge entspricht, hin- und herbewegt. Diese Hin- und Herbewegung des Fadens wird als Changierung bezeichnet. Ein charakteristisches Mass für die Changiergeschwindigkeit ist die Doppelhubzahl. Dabei ist als Doppelhub die Summe zweier aufeinanderfolgender Hübe, also einer Hinbewegung und einer Rückbewegung bezeichnet, und die Doppelhubzahl ist die Anzahl der Doppelhübe pro Zeiteinheit. Hängen die Drehzahl der Spindel pro Zeiteinheit und die Doppelhubzahl voneinander z.B. infolge einer getrieblichen Verbindung von Spindel und Changierantrieb konstant ab, so entsteht eine Präzisionskreuzwicklung.
  • Im Gegensatz dazu befasst sich diese Erfindung mit sämtlichen Wicklungsarten, bei denen die Drehzahl der Spindel nicht konstant von der Doppelhubzahl abhängt (wilde Kreuzwicklung, wilde Wicklung), insbesondere solchen Kreuzwicklungen, die sich entsprechend DIN 61 801 durch ein konstantes Verhältnis zwischen der Doppelhubzahl und der Umfangsgeschwindigkeit der Spule auszeichnen. Wilde Kreuzwicklungen im dem engeren Sinne von DIN 61 801 werden insbesondere erzeugt beim Aufwickeln von Chemiefasern, die mit konstanter hoher Geschwindigkeit nach der Erzeugung oder Bearbeitung anfallen.
  • Hierbei wird die Umfangsgeschwindigkeit der Spule durch Tangentialantrieb (Antrieb mittels Treibwalze, welche mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird und am Umfang der Spule anliegt) oder durch Messen und Regeln der Umfangsgeschwindigkeit der Spule erhalten. Die Changiergeschwindigkeit, d.h. die Doppelhubzahl, ist konstant (DIN 61 801) oder wird geringfügig, jedenfalls aber ohne festes Verhältnis zur Drehzahl der Spindel verändert. Das hat zur Folge, dass im Verlaufe des Spulenaufbaus (Spulreise) der Spulfaktor, d.h. das Verhältnis aus Spindeldrehzahl zur Changiergeschwindigkeit mit dicker werdendem Spulendurchmesser hyperbolisch abnimmt. Bei der Herstellung von wilden Wicklungen im Sinne dieser Erfindung besteht die Gefahr, dass «Bilder» bzw. «Spiegel» in Bereichen der Spulreise entstehen. (Im folgenden stets als «Spiegel» bezeichnet).
  • Im Bereich dieser Spiegel liegen die Fadenstücke von mehreren aufeinanderfolgenden Windungsschichten unmittelbar übereinander. Dadurch entsteht insbesondere die Gefahr, dass die aufeinander liegenden Fadenstücke seitlich abrutschen und sich dadurch gegenseitig verklemmen. Spiegel beeinträchtigen daher die Ablaufeigenschaften der Spulen, indem sie zu Fadenbrüchen oder eventuell zur Unbrauchbarkeit der Spule führen. Spiegel führen aber auch zur zentrischen und axialen Unsymmetrie der Spulen und damit zu unsymmetrisch verteilter Spulenhärte, Spulendichte und Masseverteilung, bei Verwendung von Treibwalzen zu unsymmetrischer Anpresskraft, zu Schwingungen beim Aufspulvorgang und zu Beschädigungen empfindlichen Fadenmaterials.
  • Ein Spiegel entsteht in den Bereichen der Spulreise, in denen der Spulfaktor, d.h. der Quotient aus Spindeldrehzahl und Doppelhubzahl ganzzahlig ist. Zwischenspiegel entstehen, wenn der Spulfaktor um einen Bruch mit kleinem Nenner insbesondere 1/2, 1/3 von einem ganzzahligen Spulfaktor abweicht. Bei Zwischenspiegelwerten folgen sich mehrfach Lagen mit aufeinanderliegenden Fadenstrecken und Lagen mit ordnungsgemäss, d.h. nebeneinander abgelegten Fadenstücken. Bei Zwischenspiegeln sind daher die Ablaufeigenschaften der Spule weniger beeinträchtigt; vielmehr liegt die Gefahr und die Schädigung der Spule bei der Entstehung von Unrundheiten und Asymmetrien der Spule.
  • Spulfaktoren, bei denen Spiegel oder Zwischenspiegel entstehen, werden im folgenden gleicher Weise als Spiegelwerte oder Spiegel bezeichnet. Als Spiegel höherer Ordnung werden diejenigen mit grösserem Spiegelwert bezeichnet. Es ist bekannt, eine Spiegelstörung dadurch zu bewirken, dass die Doppelhubzahl innerhalb vorgegebener enger Grenzen periodisch oder aperiodisch laufend verändert wird. Hierbei ist es allerdings unvermeidlich, dass bei Annäherung des Spulfaktors an einen Spiegelwert, insbesondere einen ganzzahligen Spiegelwert, dieser Spiegelwert mehrfach und mit einer gewissen Verweildauer durchlaufen wird. Diese Art der Spiegelstörung beseitigt daher nicht das Durchlaufen der Spiegelwerte, sondern beseitigt oder mildert lediglich die Symptome des jeweiligen Spiegels (vgl. z.B. US-A 3235191 6 CH-A 416406).
  • Es ist ferner bekannt, die Spiegelstörung dadurch zu bewirken, dass die Changiergeschwindigkeit, d.h. die Doppelhubzahl bei Annäherung des Spulfaktors an einen Spiegelwert zeitweilig abgesenkt und erst dann wieder auf den Ursprungswert erhöht wird, wenn der Spiegelbereich verlassen wird (DE-OS 2914924).
  • Durch die JP-A 41 060 ist es bei einem solchen Verfahren weiterhin bekannt, dass zwischen dem Spiegelwert und dem sich annähernden Spulfaktor stets ein bestimmter Sicherheitsabstand eingehalten werden sollte, wobei sich der Sicherheitsabstand insbesondere aus der Dicke und den Gleiteigenschaften des Fadens ergibt.
  • Mit diesem Verfahren kann man Spinnspulen oder Spinnstreckspulen mit grossem Durchmesser aus Chemiefasern mit bestimmten Eigenschaften herstellen, indem jedem Spiegelwert ein angemessener Sicherheitsabstand und jedem Sicherheitsabstand eine bestimmte Sprunghöhe zugeordnet ist, wobei unter Sprunghöhe die durch Änderung der Changiergeschwindigkeit bewirkte Änderung des Spulfaktors verstanden wird.
  • Der angemessene Sicherheitsabstand ist dabei gleich einem oder grösser als ein Mindestsicherheitsabstand, auf dessen Bestimmung an späterer Stelle noch eingegangen wird. Da Spiegelsymptome bei vielen Zwischenspiegeln auftreten und da Spiegel und Zwischenspiegel zuweilen sehr dicht beieinander liegen, kann jedoch auch dieses geschilderte Verfahren nicht verhindern, dass noch Spiegelsymptome auftreten. Das kann z.B. dann geschehen, wenn durch Umschaltung der Changiergeschwindigkeit von dem Ausgangswert auf einen Störwert der Störwert im Bereich eines Zwischenspiegels liegen würde. In diesem Falle verbietet sich die Umschaltung der Changiergeschwindigkeit auf den Störwert oder aber die nach Umschaltung auf den Störwert auftretenden Spiegelsymptome sind als das geringere Übel in Kauf zu nehmen. Ebenso kann es sein, dass die Umschaltung der Changiergeschwindigkeit erst verspätet, d.h. unter Nichtbeachtung des Sicherheitsabstandes vorgenommen werden kann, weil anderenfalls die Gefahr besteht, dass man durch die Umschaltung der Changiergeschwindigkeit in Spiegel- oder Zwischenspiegelbereiche kommt. Zur Behebung dieser Nachteile und zur Vermeidung von Spiegelsymptomen, die zwar einerseits eine Umschaltung der Changiergeschwindigkeit nicht absolut notwendig machen, andererseits jedoch nachteilig sein können, werden erfindungsgemäss folgende Massnahmen zur gleichzeitigen Anwendung vorgeschlagen:
    • Die ständige Änderung der Changiergeschwindigkeit zwischen einem Höchstwert und einem Minimalwert (Wobbelung) über vorgegebene Abschnitte der Spulreise sowie die zeitweilige Änderung des Mittelwertes der Changiergeschwindigkeit zwischen einem Ausgangswert NCA und einem Störwert NCS bzw. umgekehrt bei Annäherung der Spulfaktoren FA = NS/NCA bzw. FS = NS/NCS an vorgegebene Spiegelwerte FSP, wobei die Änderung derart unstetig erfolgt, dass der Spulfaktor einen vorgegebenen Mindestsicherheitsabstand von dem Spiegel FSP einhält und den Mindestsicherheitsabstand FSP:!:Smin des Spiegels sprunghaft durchfährt, wobei der Mindestsicherheitsabstand Smin die kleinste zulässige Differenz zwischen einem Spulfaktor FA bzw. FS und dem nächst gelegenen Spiegelwert FSP, die Spindeldrehzahl NS Zahl der Spindelumdrehungen pro Zeiteinheit und die Changiergeschwindigkeit die Zahl der jeweils aus einer Hin- und einer Rückbewegung der Changiereinrichtung bestehenden Doppelhübe pro Zeiteinheit ist.
  • Die periodische oder nichtperiodische Änderung (Wobbelung) der Changiergeschwindigkeit um einen Mittelwert ist zum Zwecke der Spiegelstörung an sich bekannt (vgl. CH-A 416406). Die Wobbelung des Ausgangswertes der Changiergeschwindigkeit macht es für gewisse Spiegel oder Zwischenspiegel mit nur geringen Spiegelsymptomen unnötig, auf den Störwert der Changiergeschwindigkeit umzuschalten, oder aber die Umschaltung kann bei einem verminderten Sicherheitsabstand erfolgen.
  • Wenn - wie weiterhin vorgesehen - alternativ oder zusätzlich der Störwert der Changiergeschwindigkeit gewobbelt wird, lassen sich Spiegelsymptome vermeiden oder entschärfen, die im Zwischenspiegelbereich des Störwertes der Changiergeschwindigkeit auftreten.
  • Die Wobbelung kann auch im Bereich ganzzahliger Spiegel erfolgen, insbesondere im Bereich ganzzahliger Spiegel höherer Ordnung. Vorzugsweise ist sie jedoch anwendbar im Bereich von Zwischenspiegeln und insbesondere Zwischenspiegeln niedrigerer Ordnung.
  • Durch die erfindungsgemässe Kombination der Spiegelstörung durch Überspringen von Spiegelwerten und durch zwischen Extremwerten auf- und abgehende Veränderungen des Ausgangswertes und/oder des Störwertes der Changiergeschwindigkeit lassen sich erstmalig fehlerfreie Spulen erzielen, die sich zum einen durch ihr Volumen, zum anderen durch ein grosses Verhältnis von Durchmesser zu Hub, durch fehlerfreie Garnbeschaffenheit, insbesondere Gleichmässigkeit und gleichmässige Anfärbbarkeit, hervorragende Ablaufeigenschaften auch bei Überkopfabzug des Fadens von der Spule mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten von z.B. mehr als 1000 m/min, Fadenabzug über Kopf ohne Fadenbruch und ohne Fadenspannungsschwankungen auszeichnen und überdies auch für Fäden mit ungünstigen Aufwickeleigenschaften wie z.B. Strumpfgarn oder Fäden mit geringem Einzelkapillartiter geeignet sind.
  • Erfindungsgemäss wird der Sicherheitsabstand des Spulfaktors von den Spiegelwerten vom Mittelwert des Spulfaktors aus gemessen, welcher sich aus der mittleren gewobbelten Changiergeschwindigkeit (Ausgangswert bzw. Störwert) ergibt. Dieser Sicherheitsabstand wird nach den Vorschriften dieser Erfindung ermittelt. Er ist vorzugsweise grösser als die Amplitude des Spulfaktors, welche sich aus der Wobbelung der Changiergeschwindigkeit ergibt. Das bedeutet, dass auch die Extremwerte des Spulfaktors, welche sich aus der Wobbelung der Changiergeschwindigkeit ergeben, nicht in einen Spiegel oder Zwischenspiegel gelangen sollen. Es ist sogar vorgesehen und bevorzugt, dass auch die Extremwerte des Spulfaktors einen Sicherheitsabstand einhalten, der jedoch verhältnismässig gering vorgegeben werden kann, da die Extremwerte dieses Spulfaktors immer nur kurzzeitig durchfahren werden. Die Extremwerte des Spulfaktors sollten jedoch den Mindestsicherheitsabstand einhalten. Dieser Mindestsicherheitsabstand ist die geringste zulässige Differenz zwischen dem Spulfaktor und einem benachbarten Spiegel bzw. Zwischenspiegel. Der Mindestsicherheitsabstand muss eingehalten werden sowohl von dem Spulfaktor, der sich aus dem Ausgangswert der Changiergeschwindigkeit ergibt als auch von dem Spulfaktor, der sich aus dem Störwert der Changiergeschwindigkeit ergibt. Erreicht oder nähert sich der Spulfaktor diesem Mindestsicherheitsabstand von einem Spiegelwert, so erfolgt die Umschaltung der Changiergeschwindigkeit und damit die Änderung des Spulfaktors. Der Mindestsicherheitsabstand nach dieser Erfindung ist
    Figure imgb0001
  • Der Sicherheitsabstand und der Mindestsicherheitsabstand sind dabei vorzugsweise definiert als ein bestimmter Bruchteil p des zu vermeidenden Spiegelwertes oder des Spulfaktors, der sich als Quotient aus der momentanen Messung der Spindeldrehzahl und der Changiergeschwindigkeit (Doppelhubzahl) ergibt. Der praktische Unterschied liegt lediglich in dem jeweils erforderlichen Aufbau der elektronischen Steuerung, wozu dem Fachmann in beiden Fällen geeignete Mittel zur Verfügung stehen. Der sich ergebende Unterschied des Sicherheitsabstandes nach den aufgezeigten Berechnungsverfahren ist jedoch sehr gering und kann textiltechnisch vernachlässigt werden.
  • Der Bruchteil p ist vorzugsweise über mehrere aufeinanderfolgende Spiegel konstant. Er kann jedoch auch variiert werden, wenn sich durch Erfahrung herausstellt, dass Spiegelsymptome insbesondere bei Spiegeln niederer Ordnung schon relativ früh vor Erreichen des Spiegelwertes zu erwarten sind. Der Grössenordnung nach beträgt p weniger als 5% und im allgemeinen mehr als 0,1%. Der Bruchteil p ist durch Versuche oder - worauf noch einzugehen ist - aus den textilen Daten des Aufwickelvorganges zu ermitteln. Der Mindestsicherheitsabstand ist dabei der Sicherheitsabstand, der keinesfalls, und zwar insbesondere dann nicht unterschritten werden darf, wenn sich der Spulfaktor im Verlaufe der Spulreise einem Spiegelwert oder Zwischenspiegelwert nähert. In diesem Falle ist nämlich die Spiegelgefahr grösser und sind die Spiegelsymptome schwerwiegender als in dem Falle, in dem sich der Spulfaktor bei fortschreitender Spulreise von dem Spiegelwert oder Zwischenspiegelwert entfernt.
  • Der Sicherheitsabstand S und der Mindestsicherheitsabstand können also - wie bereits ausgeführt - nach Erfahrungsergebnissen bestimmt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu wird erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Sicherheitsabstand S dem Spiegelwert und dem kleinsten zugelassenen Fadenabstand benachbarter Fäden zweier aufeinanderfolgender Windungen, gemessen von Fadenmitte zu Fadenmitte auf der Mantellinie der Spule, proportional und dem zweifachen Hub (Doppelhub) umgekehrt proportional ist.
  • Hierbei wird zum einen die Spiegelordnung, vor allem aber die Fadenbeschaffenheit berücksichtigt. Abhängig von dem Titer und der Filamentzahl breitet sich der auf der Spule abgelegte Faden auch quer zu seiner Achse aus. Zur Vermeidung von Spiegelsymptomen ist es daher notwendig, dass die benachbarten Fäden zweier aufeinanderfolgender Windungen einen Mindestabstand voneinander einhalten, damit es nicht zu Spiegelerscheinungen kommt. Dieser Abstand kann durch Versuche ermittelt werden. Er ist aber auch nach der Fadenbeschaffenheit, insbesondere Fadentiter, Filamentzahl, Filamenttiter, Zusammenhalt der Filamente durch z.B. Verknotungen, Tanglen, Präparation, Aufwickelspannung mit guter Genauigkeit abschätzbar.
  • Der Sicherheitsabstand muss um so grösser sein, je kleiner die Spulenlänge ist. Das ist aus folgendem Grunde vorteilhaft: Bei geringer Spulenlänge ist die Doppelhubzahl relativ gross. Es entstehen daher insbesondere Spiegel niederer Ordnung, die besonders schädlich sind. Diese Spiegel verteilen sich unter Umständen infolge der geringen Spulenlänge ungleichmässig auf die Spule, so dass es zu einer axial und/oder radial asymmetrischen Masseverteilung des Fadens auf der Spule und bei grossen Fadengeschwindigkeiten zur Zerstörung der Spule kommt. Dies wird durch die nach der Erfindung umgekehrt proportionale Abhängigkeit des Sicherheitsabstandes von der Spulenlänge vermieden. Es ist ersichtlich, dass der im Zusammenhang mit Anspruch 1 dargestellte Faktor p der hier erläuterten Grösse A/2H entspricht.
  • An die Stelle des Fadenabstandes A kann dabei auch die Breite B des auf der Spule abgelegten Fadens, gemessen auf der Mantellinie der Spule, also unter Berücksichtigung des Ablagewinkels, treten, so dass der Faktor p gleich B/2H ist. Wird der sich daraus ergebende Mindestsicherheitsabstand unterschritten, so wird es jedenfalls zu Spiegelsymptomen kommen.
  • Durch die Vorgabe eines Sicherheitsabstandes wird auch die Änderung der Changiergeschwindigkeit vorgegeben, da der Sicherheitsabstand und die Sprunghöhe, d.h. die Änderung des Spulfaktors, welche durch die Änderung der Changiergeschwindigkeit bewirkt wird, zusammenhängen, und zwar zum einen dadurch, dass das Verhältnis Q = Sprunghöhe / Sicherheitsabstand bzw. Q = Sprunghöhe / Mindestsicherheitsabstand mindestens gleich zwei und vorzugsweise über eine Mehrzahl von Spiegeln konstant vorgegeben ist, sowie zum anderen dadurch, dass die Sprunghöhe mindestens gleich der Summe aus vorgegebenem und Mindestsicherheitsabstand ist. Diese Abhängigkeit der Sprunghöhe von dem Sicherheitsabstand und Mindestsicherheitsabstand ist sehr massgeblich auch verantwortlich dafür, dass Spiegelsymptome vermieden werden.
  • Um zu vermeiden, dass schädliche Spiegelsymptome auftreten, wenn der Spulfaktor einen Spiegel oder Zwischenspiegel durchläuft, ist vorgesehen, dass die Änderung der Changiergeschwindigkeit und damit des Spulfaktors möglichst schnell, d.h. möglichst sprunghaft vor sich geht.
  • Die Umschaltung der Changiergeschwindigkeit erfolgt so, dass sich eine sprunghafte Änderung des Spulfaktors ergibt. Diese Änderung des Spulfaktors ist so gross, dass auch der geänderte Spulfaktor ausserhalb des Sicherheitsbereiches liegt. Als Sicherheitsbereich ist dabei der Bereich derjenigen Spulfaktoren bezeichnet, welcher zur positiven Seite oder zur negativen Seite nicht den Mindestsicherheitsabstand von einem Spiegelwert öder einem Zwischenspiegelwert einhält. Das bedeutet, dass die Sprunghöhe des Spulfaktors mindestens gleich dem doppelten Mindestsicherheitsabstand ist. Dem so gekennzeichneten Verfahren liegt die Erkenntis zugrunde, dass die Gefahr des Auftretens von Spiegelsymptomen auch in einem Abstand vor und hinter jedem Spiegelwert besteht und von der Spiegelordnung und von der durch die Änderung der Changiergeschwindigkeit bewirkten Sprunghöhe, d.h. der Änderung der Sprunghöhe des Spulfaktors abhängt.
  • Es ist nicht erforderlich, dass der vorgegebene Sicherheitsabstand auf den Mindestsicherheitsabstand beschränkt ist. Es kann vielmehr auch ein grösserer Sicherheitsabstand vorgegeben werden. Um auch in diesem Falle den Sicherheitsbereich schnell zu durchfahren, sollte dann die Sprunghöhe des Spulfaktors, welche durch Änderung der Changiergeschwindigkeit bewirkt wird, gleich dem oder grösser als das 2fache des vorgegebenen Sicherheitsabstandes sein. In dieser Anmeldung wird der Sicherheitsabstand des Spulfaktors bei Annäherung an einen Spiegelwert als S1 und der Sicherheitsabstand des Spulfaktors nach der Umschaltung der Changiergeschwindigkeit als S2 bezeichnet. Beide müssen nicht, können jedoch und sind vorzugsweise gleich gross und jedenfalls grösser als der Mindestsicherheitsabstand oder gleich diesem.
  • Der Störwert der Changiergeschwindigkeit wird nur für eine gewisse Zeit aufrechterhalten. Die erneute Änderung der Changiergeschwindigkeit von dem Störwert auf den Ausgangswert und die dadurch zu bewirkende Änderung des Spulfaktors erfolgt jedenfalls dann, wenn die Spindeldrehzahl so weit abgefallen ist, dass der Sicherheitsabstand zwischen dem vermiedenen Spiegelwert und dem Spulfaktor wieder gegeben ist, welcher sich als Quotient aus der Spindeldrehzahl und dem Ausgangswert der Changiergeschwindigkeit ergibt (Ausgangsspulfaktor).
  • Zur Vermeidung der Spiegelwerte kann die Changiergeschwindigkeit von ihrem Ausgangswert NCA aus erhöht oder abgesenkt werden. Der Störwert NCS der Changiergeschwindigkeit ist also entweder grösser oder kleiner als der Ausgangswert NCA. Jedenfalls werden Ausgangswert und Störwert bevorzugt über die gesamte Spulreise, zumindest aber über einen wesentlichen Teil der Spulreise konstant gehalten, insbesondere dann, wenn eine Mehrzahl von Spulstellen den Changierantrieb gemeinsam haben.
  • Wird die Changiergeschwindigkeit bei Eintritt des Spulfaktors in den Sicherheitsabstand vom nächsten Spiegelwert abgesenkt, so erhöht sich damit der Spulfaktor, und das Erreichen des Spiegelwertes wird zunächst hinausgeschoben. Ist die Spindelgeschwindigkeit nunmehr so weit abgesunken, dass der Spulfaktor, der sich aus dem Störwert der Changiergeschwindigkeit ergibt (Störspulfaktor), den vorgegebenen Sicherheitsabstand erreicht, so muss die Changiergeschwindigkeit wieder auf ihren Ausgangswert erhöht und dadurch der Spulfaktor wieder abgesenkt und dabei der Spiegelwert durchlaufen werden. Auch dabei kommt es darauf an, dass dies in möglichst kurzer Zeit geschieht. Dies wird auch in diesem Falle zum einen wiederum durch sprunghafte Änderung des für die Changiergeschwindigkeit massgebenden Antriebsparameters, zum anderen dadurch geschehen, dass das Verhältnis Sprunghöhe des Spulfaktors / Sicherheitsabstand grösser als zwei gewählt wird bzw. dass der gewählte Sicherheitsabstand S grösser als der Mindestsicherheitsabstand und die Sprunghöhe mindestens gleich der Summe des gewählten und des Mindestsicherheitsabstandes ist.
  • Sofern das Verhältnis Q grösser als zwei ist und auf möglichst schnelles Durchlaufen des Spiegelwertes kein Wert zu legen ist, kann die Umschaltung auch schon vorher, und zwar frühestens dann erfolgen, wenn die Spindeldrehzahl so weit abgefallen ist, dass der Ausgangsspulfaktor den vorgegebenen Sicherheitsabstand zu dem Spiegelwert erreicht. Sofern das Verhältnis Q grösser als zwei ist und bei der Erhöhung der Changiergeschwindigkeit mit einer Verzögerung zweiter oder höherer Ordnung zu rechnen ist, muss die Umschaltung vorher, und zwar dann erfolgen, wenn die Spindeldrehzahl so weit abgefallen ist, dass der Ausgangsspulfaktor den vorgegebenen Mindestsicherheitsabstand zu dem Spiegelwert wieder erreicht und überschreitet.
  • Wird die Changiergeschwindigkeit bei Eintritt des Spulfaktors in den Sicherheitsabstand zu einem Spiegelwert erhöht, so erniedrigt man damit den Spulfaktor. Dabei wird der Spiegelwert schnell durchlaufen. Dieses wird auf folgende Weise erreicht: Geschieht die Erhöhung der Changiergeschwindigkeit mit einer Verzögerung erster Ordnung, so wird der Sicherheitsabstand möglichst klein, d.h. als Mindestsicherheitsabstand vorgegeben, das Verhältnis Q jedoch grösser als 2 gewählt. Hierdurch wird erreicht, dass der Sicherheitsbereich des Spiegels mit grosser Beschleunigung durchlaufen wird.
  • Der erhöhte Störwert der Changiergeschwindigkeit wird jedenfalls so lange beibehalten, bis die Spindelgeschwindigkeit so weit abgefallen ist, dass der Ausgangsspulfaktor den Sicherheitsabstand zu dem Spiegelwert wieder erreicht hat. Wegen der aus technischen Gründen beschränkten Grösse dieser Verzögerung der Changiergeschwindigkeit kann die Umschaltung auch etwas eher, sie kann aber auch später erfolgen.
  • Die Erhöhung der Changiergeschwindigkeit zum Zwecke der Spiegelstörung hat den Vorteil, dass hierbei eine Beeinträchtigung des Spulenaufbaus vermieden wird oder doch weniger zu befürchten ist. Durch die Erhöhung der Changiergeschwindigkeit wird nämlich der tatsächliche Ablägehub der Fadenwindungen auf der Spule vermindert. Man beseitigt daher die Gefahr, dass Fadenstücke aus den Stirnflächen der Spule infolge eines zu grossen Hubes herausrutschen (Abschläger). Diese Art der Spiegelstörung ist daher bevorzugt.
  • Der Ausgangswert NCA der Changiergeschwindigkeit wird nach dem gewünschten Spulenaufbau, insbesondere nach dem gewünschten Kreuzungswinkel bestimmt. So liegt z.B. der Kreuzungswinkel beim Aufspulen von Chemiefaser-Glattgarn in Spinn- oder Streckmaschinen in seiner Grössenordnung bei 5 bis 12°, vorzugsweise bei 6 bis 9°. Massgebend ist hierbei vor allem die Qualität des Spulenaufbaus. Die Changiergeschwindigkeit, ausgedrückt als Doppelhubzahl, ergibt sich sodann aus der vorgegebenen Fadengeschwindigkeit und der vorgegebenen Spulenlänge bzw. Hublänge.
  • Die Änderung DC der Changiergeschwindigkeit liegt sodann im Rahmen dieser Erfindung zwischen 0,1 und 5%, vorzugsweise zwischen 1 und 5% des Ausgangswertes NCA der zuvor ermittelten Changiergeschwindigkeit. Innerhalb dieser Grenzen ist die Änderung der Changiergeschwindigkeit DC so zu wählen, dass die Fadengeschwindigkeit sich bei Glattgarn, also nichttexturierten Chemiefasern, durch Änderung der Changiergeschwindigkeit um nicht mehr als 0,1%, bei texturierten Chemiefasern um nicht mehr als 0,5% ändert. Hierdruch wird vermieden, dass die durch die Änderung der Changiergeschwindigkeit bewirkte Änderung der Aufwickelgeschwindigkeit = Fadengeschwindigkeit durch eine geeignete, nicht zu Spiegeln führende Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Spule, d.h. Treibwalzengeschwindigkeit, kompensiert werden muss.
  • Die Änderung der Changiergeschwindigkeit ist auch dadurch begrenzt, dass durch die Umschaltung der Changiergeschwindigkeit auf den Störwert und die Aufrechterhaltung des Störwertes über eine gewisse Zeit nicht ein benachbarter Spiegelwert oder Zwischenspiegelwert von schädlichen Auswirkungen bzw. deren Sicherheitsbereich erreicht werden darf.
  • Die Amplitude der Wobbelung ist vorzugsweise auf den Mindestsicherheitsabstand abgestimmt. Hierzu wird bevorzugt, dass der Prozentsatz a der Wobbelung im wesentlichen gleich dem Faktor p ist, wobei vorzugsweise gilt: a = B/2H. Darin ist
  • a = AMP/NC = Maximalwert der Changiergeschwindigkeit - Mittelwert der Changiergeschwindigkeit/Mittelwert der Changiergeschwindigkeit
    • B = Fadenbreite, wie bereits definiert
    • H = Hub der Spule, wie bereits definiert
    • NC = Changiergeschwindigkeit, definiert

    durch die Doppelhubzahl pro Zeiteinheit.
  • Dabei ist
    • NCA der Ausgangswert der Changiergeschwindigkeit
    • NCM der Mittelwert der Changiergeschwindigkeit
    • NCmax der Maximalwert der Changiergeschwindigkeit.
  • Der Sicherheitsabstand nach dieser Erfindung sollte daher jedenfalls grösser als die Amplitude des Spulfaktors im Spiegelbereich sein, wobei sich diese Amplitude berechnet nach der Formel Fx a/1 +a oder - was ungefähr gleich ist - FSPxa/ 1+a. Vorzugsweise halten die Extremwerte der Wobbelung jedoch einen Mindestsicherheitsabstand ein. Für diesen Fall ist der Sicherheitsabstand grösser als die Summe aus Mindestsicherheitsabstand FSPxPmin plus der Amplitude des Spulfaktors im Spiegelbereich, wobei der Mindestabstand der Extremwerte des Spulfaktors von Spiegelwerten als Z bezeichnet und vorzugsweise gleich FSPxB/2H ist.
  • Die Wobbelung bietet jedoch auch die u.U. wahrzunehmende Möglichkeit, mit den Extremwerten des Spulfaktors noch näher an Spiegelwerte heranzugehen.
  • Der Mittelwert der Changiergeschwindigkeit, der massgebend für die Festlegung der Umschaltzeitpunkte ist, wird bei Überlagerung der Wobbelung vorzugsweise durch Messung und ausserdem durch Integration der fortlaufend gemessenen Wobbelwerte ermittelt.
  • Wie bereits ausgeführt, ist es nicht erforderlich, in allen Bereichen der Spulreise auch zu wobbeln. Es wird daher vorgeschlagen, die Wobbelzeiten spiegelabhängig vorzugeben. Die Wobbelzeiten sind daher durch Versuch zu ermitteln. Ebenso kann die Wobbelung nach Dauer und ihrer relativen Amplitude a = NCmax-NCm/NCm spiegelabhängig vorgegeben und programmiert werden. Die relative Amplitude ist vorzugsweise für den Ausgangswert NCA und den Störwert NCS der Changiergeschwindigkeit identisch.
  • Es sei erwähnt, dass in bekannter Weise bei zusätzlich überlagerter Atmung (Hubminderung) die Atmungsbewegung der Changiereinrichtung und die Wobbelbewegungen derart aufeinander abgestimmt werden können, dass die resultierende Fadengeschwindigkeit im wesentlichen konstant bleibt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen eine Spiegelstörung durch Sprung des Spulfaktors und Wobbelung der Changiergeschwindigkeit überlagert sind, sind anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben.
  • In Fig. 1 und Fig. 2 wird das erfindungsgemässe Verfahren erläutert an dem Spiegel vierter Ordnung. Ein Spiegel vierter Ordnung entsteht, wenn der vierfache Mittelwert des Ausgangswertes der Changiergeschwindigkeit gleich der Spindeldrehzahl ist.
    Figure imgb0002
  • Dabei beschreibt die hyperbolische Linie die Spindeldrehzahl NS in Abhängigkeit von der Spulreise (Zeit). Spiegelwerte sind als das ganzzahlige Vielfache des Ausgangswertes der Changiergeschwindigkeit NCA dargestellt.
  • Erfindungsgemäss erfolgt die Umschaltung auf den Störwert der Changiergeschwindigkeit, wenn der Mittelwert des Ausgangswertes NCAm den Sicherheitsabstand S' von der Spindelgeschwindigkeit erreicht. S' ist dabei so gross vorgegeben, dass auch noch ein Mindestsicherheitsabstand Z' zwischen den Extremwerten der vierfachen Changiergeschwindigkeit und der Spindeldrehzahl bleibt. Z' ist also bevorzugt gleich dem Mindestsicherheitsabstand S' min im Sinne dieser Erfindung.
  • In Fig. 1 ist dargestellt, dass der Störwert der Changiergeschwindigkeit grösser ist als der Ausgangswert. Der Faktor Q ist grösser als 2. Dabei ist Q gleich dem Verhältnis Sprunghöhe des Spulfaktors/Sicherheitsabstand.
  • In Fig. ist dargestellt, dass der Störwert der Changiergeschwindigkeit kleiner als der Ausgangswert ist. Der Faktor Q = 2.
  • Es sei besonders betont, dass zur Erzielung einer möglichst sprunghaften Änderung der Changiergeschwindigkeit bzw. des Spulfaktors Umschaltzeit und Wobbelung derart aufeinander abgestimmt sein sollten, dass die Änderungsrichtung der Changiergeschwindigkeit stets mit der Wobbelrichtung übereinstimmt, wie es in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist.
  • Da in Fig. 1 bei Annäherung des Ausgangswertes der Changiergeschwindigkeit an die Spindeldrehzahl die Changiergeschwindigkeit auf den Störwert erhöht wird, erfolgt die Umschaltung auch in der Phase der Wobbelung, in der die Changiergeschwindigkeit erhöht wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn durch die Änderung der Changiergeschwindigkeit ein Spiegelbereich durchfahren wird wie bei der Umschaltung vom Ausgangswert auf den Störwert in Fig. 1 und bei der Rückschaltung vom Störwert auf den Ausgangswert in Fig. 2.
  • Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch eine Aufwikkelmaschine für Chemiefasern. Der Faden 1 läuft mit der konstanten Geschwindigkeit v durch den Changierfadenführer 3, welcher durch die Kehrgewindewelle 2 in eine Hin- und Herbewegung quer zur Laufrichtung des Fadens versetzt wird. Neben dem Fadenführer 3 gehört zur Changiereinrichtung die Nutwalze 4, in deren endloser hin-und hergehender Nut der Faden mit teilweiser Umschlingung geführt ist. Mit 7 ist die Spule und mit 6 die frei drehbare Spulspindel (Spindel) bezeichnet. Am Umfang der Spule 7 liegt die Treibwalze 8 an, die mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird. Es sei erwähnt, dass Treibwalze und Changierung einerseits und Spulspindel und Spule andererseits relativ zueinander radial beweglich sind, so dass der Achsabstand zwischen der Spindel 6 und der Treibwalze 8 bei steigendem Durchmesser der Spule veränderbar ist. Die Kehrgewindewalze 2 und die Nutwalze 4 werden durch einen Drehstrommotor, z.B. Asynchronmotor 9 angetrieben. Die Kehrgewindewalze 2 und die Nutwalze 4 sind getrieblich, z.B. durch Treibriemen 10 miteinander verbunden. Die Treibwalze 8 wird durch einen Synchronmotor 11 mit konstanter Umgangsgeschwindigkeit angetrieben. Es sei erwähnt, dass zum Antrieb der Spule auch ein Motor dienen kann, der die Spulspindel 6 antreibt und dessen Drehzahl so gesteuert wird, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Spule auch bei steigendem Spulendurchmesser konstant bleibt. Die Drehstrommotoren 9 und 11 erhalten ihre Energie durch Frequenzwandler 12 und 13. Der Synchronmotor 11, der als Spulantrieb dient, ist lediglich an den Frequenzwandler 12 angeschlossen, der die einstellbare Frequenz f2 liefert. Der Asynchronmotor 9 ist über eine Schalteinrichtung 14 wechselweise mit dem Frequenzwandler 12 oder dem Frequenzwandler 13 verbunden, so dass der Changierantrieb 9 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden kann. Zur Betätigung der Schalteinrichtung 14 dient ein Rechner 15. Das Ausgangssignal 16 des Rechners 15 hängt ab von der Eingabe. Eingegeben werden fortlaufend: Die Drehzahl der Changierung, die durch Messfühler 17 ermittelt und durch entsprechende Vorgabe im Rechner in die Doppelhubzahl umgerechnet wird; die Drehzahl der Spulspindel 6, die durch Messfühler 18 ermittelt wird; das Ausgangssignal der dem Rechner vorgeschalteten Programmeinheit 19, die vorzugsweise frei programmierbar ist und in der die nach dieser Erfindung für die Spiegelstörung massgebenden Parameter, insbesondere die zu störenden Spiegelwerte, die einzuhaltenden Sicherheitsabstände, insbesondere der Faktor p = A/2H bzw. p = B/2H und das Verhältnis Q = Sprunghöhe des Spulfaktors/Sicherheitsabstand sowie die vorgegebenen Changiergeschwindigkeiten gespeichert sind.
  • Wenn das Verhältnis Q bzw. eine der Changiergeschwindigkeiten oder die Differenz der Changiergeschwindigkeiten im Laufe der Spulreise geändert werden sollen, ist am Rechner 15 ein weiterer Ausgang 20 vorgesehen zur Steuerung des Frequenzgebers 13.
  • Zur erfindungsgemässen Überlagerung der Spiegelstörverfahren wird zusätzlich ein Integrator 61 eingesetzt, durch den die fortlaufenden Messwerte der Changiergeschwindigkeit, die durch den Fühler 17 aufgenommen werden, zu einem Mittelwert integriert werden. Ferner wird ein zusätzlicher Frequenzwandler62 benötigt. Die Frequenzwandler 13 und 62 liefern die Antriebsfrequenzen für den Ausgangswert bzw. den Störwert der Changiergeschwindigkeit. Der Frequenzgeber 12 ist nur für den Antrieb der Treibwalze 8 verantwortlich. Die Frequenzgeber 13 und 62 werden durch eine Wobbeleinrichtung 63 angesteuert, durch die der mittleren Sollfrequenz für Ausgangswert und Störwert der Changiergeschwindigkeit eine Wobbelfrequenz überlagert wird. Der Wobbelgenerator 63 kann über Rechner 15 von der Programmeinheit 19 angesteuert werden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Spiegelstörung beim Aufwikkeln eines Fadens in wilder Wicklung durch zeitweilige Änderung der Changiergeschwindigkeit, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung der folgenden Massnahmen:
1.1 die ständige Änderung der Changiergeschwindigkeit zwischen einem Höchstwert und einem Minimalwert (Wobbelung) über vorgegebene Abschnitte der Spulreise,
1.2 zeitweilige Änderung des Mittelwertes der Changiergeschwindigkeit zwischen einem Ausgangswert NCA und einem Störwert NCS bzw. umgekehrt bei Annäherung der Spulfaktoren FA = NS/NCA bzw. FS = NS/NCS an vorgegebene Spiegelwerte FSP, wobei die Änderung derart unstetig erfolgt, dass der Spulfaktor einen vorgegebenen Mindestsicherheitsabstand von dem Spiegel FSP einhält und den Mindestsicherheitsabstand FSP±Smin des Spiegels sprunghaft durchfährt, wobei der Mindestsicherheitsabstand Smin die kleinste zulässige Differenz zwischen einem Spulfaktor FA bzw. FS und dem nächst gelegenen Spiegelwert FSP, die Spindeldrehzahl NS Zahl der Spindelumdrehungen pro Zeiteinheit und die Changiergeschwindigkeit die Zahl der jeweils aus einer Hin- und einer Rückbewegung der Changiereinrichtung bestehenden Doppelhübe pro Zeiteinheit ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, Kennzeichen: Die Wobbelung erfolgt in den Bereichen vorgegebener Zwischenspiegel.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Wobbelung des Störwertes NCS der Changiergeschwindigkeit für vorgegebene Spiegel und/oder Zwischenspiegel.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Mass des geringsten zulässigen Abstandes der Spulfaktoren FA bzw. FS von den Spiegelwerten FSP ein Sicherheitsabstand zwischen den vorgegebenen Spiegelwerten und demjenigen Spulfaktor vorgegeben wird, welcher sich aus dem Mittelwert der jeweiligen gewobbelten Changiergeschwindigkeit NCA bzw. NCS ergibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsabstand grösser als die Amplitude des Spulfaktors ist, welche sich aus der Wobbelung der jeweiligen Changiergeschwindigkeit NCA bzw. NCS ergibt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsabstand zwischen den Extremwerten des Spulfaktors, welche sich aus der Wobbelung der Changiergeschwindigkeiten NCA bzw. NCS ergeben, und den Spiegelwerten kleiner oder gleich Smin, vorzugsweise kleiner oder gleich FSPxB/2H ist, wobei H die Spulenlänge und B die Breite des auf der Spule abgelegten Fadens ist, gemessen auf der Mantellinie der Spule.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Kennzeichen: Der Prozentsatz a = AMP/NC (worin AMP die Amplitude der gewobbelten Changiergeschwindigkeit ist) ist kleiner oder gleich B/2H.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Kennzeichen: Die Changiergeschwindigkeit wird gemessen und zu einem Mittelwert integiert.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Kennzeichen: Die Wobbelzeiten sind spiegelabhängig vorgegeben.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, Kennzeichen: Die Wobbelung ist nach Dauer und/oder Prozentsatz a spiegelabhängig vorgegeben und programmiert.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, Kennzeichen: Der Prozentsatz a der Wobbelung wird für die Wobbelzeiten identisch für den Ausgangswert NCA und den Störwert NCS der Changiergeschwindigkeit vorgegeben.
EP83102811A 1982-05-03 1983-03-22 Verfahren zur Spiegelstörung beim Aufwickeln eines Fadens in wilder Wicklung Expired EP0093258B1 (de)

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