EP0351672A1 - Vorrichtung zur Regelung des Anpressdruckes einer Spule an einer Anlagewalze - Google Patents

Vorrichtung zur Regelung des Anpressdruckes einer Spule an einer Anlagewalze Download PDF

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EP0351672A1
EP0351672A1 EP89112461A EP89112461A EP0351672A1 EP 0351672 A1 EP0351672 A1 EP 0351672A1 EP 89112461 A EP89112461 A EP 89112461A EP 89112461 A EP89112461 A EP 89112461A EP 0351672 A1 EP0351672 A1 EP 0351672A1
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EP
European Patent Office
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roller
balance beam
coil
contact pressure
bobbin
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EP89112461A
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Silvan Borer
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SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Original Assignee
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Machinenfabrik Schweiter AG
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    • 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
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/52—Drive contact pressure control, e.g. pressing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2601/50—Diminishing, minimizing or reducing
    • B65H2601/52—Diminishing, minimizing or reducing entities relating to handling machine
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    • 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 invention relates to a method for controlling the pressing force with which a bobbin to be wound on a yarn carrier and a roller designed as a contact roller, tangential drive roller or grooved drum is pressed against one another in a winding machine, and a device for carrying out the method.
  • a bobbin winder in which a thread is wound onto a yarn carrier, it is known to drive the bobbin with the aid of a drive cylinder or a grooved drum that engages the outer circumference of the bobbin.
  • the thread carrier of the bobbin is usually rotatably mounted in a pivotable or displaceable bobbin frame. During the winding, the bobbin lies against the driven roller and is set in rotation by this in the frictional connection. Since the winding of the thread to the bobbin should enable good unwinding, it is desirable that the bobbin be carried along without slippage. For this reason, it is known to press the coil against the contact roller with a specific contact pressure.
  • the bobbin is arranged above a roller and with its yarn carrier in a pivotable Coil frame held.
  • the winding frame is designed so that its center of gravity is at a distance from the pivot axis of the winding bracket, so that the weight of the winding bracket presses on the contact roller.
  • the bobbin hinge swivels into a position in which the distance from the center of gravity to the axis of rotation of the bobbin winder becomes smaller and smaller.
  • the force of the weight of the bobbin bar which is thereby becoming ever smaller and pushing on the contact roller, is replaced by the weight of the bobbin.
  • the center of gravity of the bobbin moves from zero distance to the axis of rotation of the bobbin on the opposite side, so that as the bobbin diameter increases, a counterforce arises in the sense of relieving the contact roller of the bobbin weight.
  • the contact pressure of the coil on the contact roller can be controlled.
  • the desired contact pressure can only be achieved approximately, since this is dependent on the geometry of the coil frame and the coil stroke (coil shape), but also on the coil density.
  • the coil is arranged laterally to a roller and pressed against the roller by springs.
  • two sets of springs working against each other are usually used, with which the desired contact pressure is to be maintained. But even with this embodiment, the desired contact pressure can only be approximately maintained.
  • the winding frame is not pivotally mounted about an axis of rotation, but as Linear guide trained. If the spool is arranged laterally to the roller, a constant contact pressure of the spool against the roller can be achieved with the aid of a weight guided over a roller. With this embodiment, the desired contact pressure can be maintained very precisely, but the linear guide is a relatively complex solution, which makes it difficult to replace the coil. In particular, an arrangement of the coil in any position relative to the contact roller is not possible.
  • the contact pressure forming the control variable on the coil is controlled by means of a control circuit with which the position between the coil and the roller is adjusted, the contact pressure of the coil being measured directly or indirectly and deviations from the same a predetermined target value can be used for corrective movements of the actuator.
  • the invention also relates to a device with which the object of optimally carrying out the control of the pressing force in a winding machine between a bobbin to be wound on a yarn carrier and a roller designed as a contact roller, tangential drive roller or grooved drum is achieved.
  • the yarn carrier or the contact roller is rotatably mounted on one arm of a balance beam having a pivot axis, while on the other side of the pivot axis located on the other arm of the balance beam the bearing pressure generating weight is slidably mounted, with the balance beam, a control device is operatively connected, which adjusts the contact pressure exerted by the coil in the sense of a reduction of this position deviation when the actual position of the balance beam deviates from the desired position.
  • the device shown in Fig. 1 has a roller 1 which is designed as a contact roller, drive roller or grooved drum. Above the roller 1, a bobbin 2 is arranged, which is formed by winding a thread (not shown) on a thread carrier (not shown).
  • the yarn carrier is mounted in a winding frame which is pivotally mounted about an axis of rotation 3 and of which an arm 4 is shown in FIG. 1. It is also possible to design the winding frame as a linear guide, which is displaceably guided on a column 22, see FIG. 2.
  • the roller 1 and the winding frame are parts of a winding machine, as are used in various known designs for winding bobbins in the spurs and in the spinning mill.
  • the roller 1 is rotatably mounted on a balance beam 6, which is pivotable about a swivel joint 7 and has two arms 8, 9, of which one arm 8 is arranged on one side of the swivel joint 7 and carries the roller 1 during which the opposite side of the hinge 7 lying other arm 9 carries a displaceable weight 10.
  • the other arm 9 has a substantially greater length than the one arm 8 on which the roller 1 is mounted.
  • a damping device 12 is coupled to the balance beam 6, the function of which is to dampen vibrations on the balance beam 6.
  • the damping device 12 can be a mechanical, hydraulic or pneumatic throttle element, by means of which rapid movements of the balance beam 12 are braked and which is known in various designs.
  • Fig. 1 only one hinge 7 is visible on one side of the roller 1.
  • the roller 1 can also be mounted on its two sides in rotary joints 7.
  • the embodiment in which the roller 1 is supported on one side in a machine-fixed bearing and is supported only on the other side in the one arm 8 of the balance beam 6 is particularly simple.
  • a sensor 13 is arranged, which detects deviations of the balance beam 6 from its desired position and generates a corresponding signal which is fed via a line 15 to a controller 14, in which a signal of an actuating device is fed via a line 16 17 is supplied.
  • the adjusting device 17 engages on the arm 4 of the winding frame and adjusts the winding frame in such a way that the balance beam 6 moves against its desired position.
  • the actuating device 17 is designed in FIG. 1 as a spindle drive, in which a spindle nut 18 is connected to the arm 4, a spindle 20 cooperating with the spindle nut 18 and being driven by a motor 21.
  • the motor 21 is controlled by the controller 14 via the line 16, as a result of which the actuating device 17 either loads or relieves the coil 2 in the sense of correcting the position of the balance beam 6 against its desired position.
  • the sensor 13, the controller 14 and the adjusting device 17 form a control circuit with which the contact pressure of the coil 2 on the roller 1 can be maintained very precisely. This is favored by a particularly large length of the other arm 9 of the balance beam 6 compared to the one arm 8.
  • the device shown in FIG. 2 is somewhat similar to that of FIG. 1.
  • the contact pressure is regulated by a control circuit, which is composed of the balance beam 6 with the displaceable weight 10, the sensor 13 and the adjusting device 17 with the spindle nut 18.
  • the spindle 20 and the spindle motor 21 is composed.
  • the arm U of the winding frame is formed in FIG. 2 with a linear guide, but this winding frame could be replaced by a pivotable winding frame as in FIG. 1.
  • Fig. 2 it is additionally shown that the contact roller 1 is fixed, while the coil 2 alone is displaceable.
  • the coil 3 is supported on the balance beam 6, since the roller 1 is fixed to the machine and accordingly not displaceable. But even with this arrangement, the contact pressure can be regulated just as precisely as in the device according to FIG. 1.
  • FIG. 2 also shows in broken lines that the position of the roller 1 and the spool 2 can be interchanged, so that the roller 1 is then mounted on the balance beam 6 above the spool 2, while the spool 2 is supported on the machine is.
  • the contact pressure can be regulated very precisely in the same way.
  • FIG. 3 shows a further device for regulating the contact pressure of a coil 2 on a roller 1.
  • the roller 1 is mounted on the balance beam 6, which is supported on the swivel joint 7, as in the device according to FIG. 1.
  • the spool 2 is mounted in the pivotable spool frame with the arm 4.
  • the coil frame is also biased by a spring 23 in such a way that it acts to reduce the contact pressure of the coil 2.
  • the balance beam 6 is mechanically coupled to the adjusting device 17, which is designed as a step mechanism.
  • the adjusting device 17 essentially consists of a clamping device 24 and a connecting strap 27, which is coupled to the end of the longer arm 9 of the balance beam 6.
  • the actuating rod 30 is articulated on the arm 4 of the spool frame by means of a swivel joint 31.
  • FIG. 4 shows that the clamping device 25 is a hydraulic system 32 that is actuated by the balance beam 6.
  • a piston 33 is articulated, which cooperates with a cylinder 34.
  • a pressure line 35 leads from the cylinder 34 to a cylinder 36 in which a clamping piston 37 is guided.
  • the clamping piston 37 presses on the adjusting rod 30 and forms the clamping device 24 with the clamping roller 28.
  • FIGS. 5 and 6 show two further devices for regulating the contact pressure of a spool 2 on a roller 1.
  • a balance beam 6 with a weight 10 in the embodiments according to FIGS. 5 and 6, the indirect generation and measurement of the contact pressure is replaced by a sensor with which the contact pressure is measured directly.
  • a sensor 40 is provided for the embodiment according to FIG. 5, which measures the contact pressure on the bearing of the roller 1. 6, the sensor 40 is arranged on the bearing of the coil 2 and measures the contact pressure at this point.
  • This measured actual value is compared in controller 14 with a target value and deviations from the target value are used to actuate actuator 17.
  • a closed control loop with feedback is thus also used in the two embodiments according to FIGS. 5 and 6, as is also the case for the embodiments according to FIGS. 1-4.
  • FIGS. 1-6 With the various design options shown in FIGS. 1-6, the most suitable solution can be used in a special application.
  • the devices described are characterized in that the contact pressure can be maintained regardless of the specific weight of the coil, the coil shape (coil stroke and biconus) and the geometry of the coil frame.
  • the contact pressure is precisely adjustable, and the setting of the contact pressure can be carried out easily and simply. No previous calibration is necessary either, since in the embodiments according to FIGS. 1-4 the contact pressure can be adjusted by moving a relatively small weight 10. In the executions after 5 and 6, the contact pressure on the coil can be selected by setting a target value on the controller 14.
  • a change in the contact pressure during winding is desired, this can be done with a simple addition.
  • Fig. 1 The weight 10 is attached to a sliding sleeve 41, while on the top of the sliding sleeve 41 a button 42 is attached with a feeler roller.
  • a link 44 is arranged on the arm 4, along which the feeler roller 43 moves during winding and thereby moves the weight 10 on the balance beam 6.
  • the controller 14 can be designed as a slave controller, in which the setpoint value is changed as a function of the time or the diameter of the coil 2.
  • the devices described can also be retrofitted to existing winding machines, since no specific arrangement of the roller 1 and the spool 2 is required.

Landscapes

  • Warping, Beaming, Or Leasing (AREA)
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Abstract

Der beim Wickeln einer Spule (2) auf die Walze (1) ausgeübte Auflagedruck wird mittels einer Regeleinrichtung geregelt, bei welcher die Walze (1) auf einem Waagebalken (6) gelagert ist. Die Abweichung des Waagebalkens (6) von seiner Soll-Lage wird von einen Sensor (13) ermittelt und in einem Regler (14) in eine Korrekturbewegung einer Stelleinrichtung (17) umgewandelt. Die Stelleinrichtung 17 ist ein Spindeltrieb mit einer Spindelmutter (18) und einer Spindel (20), deren Motor (21) vom Regler (14) gesteuert wird. Durch die als Regelkreis ausgebildete Regeleinrichtung kann der Auflagedruck unabhängig vom spezifischen Gewicht der Spule (2) während des gesamten Spulvorganges sehr genau eingehalten werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Anpresskraft, mit welcher in einer Spulmaschine während des Aufwickelns eine auf einem Garnträger aufzuwickelnde Spule und eine als Anlagewalze, Tangentialantriebswalze oder Nutentrommel ausgebildete Walze aneinander gedrückt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei einer Spulmaschine, bei welcher ein Faden auf einen Garnträger aufgewickelt wird, ist es bekannt, mit Hilfe eines an dem Aussenumfang der Spule angreifenden Treibzylinders oder einer Nutentrommel die Spule anzutreiben. Der Garnträger der Spule ist hierbei gewöhnlich in einem schwenkbaren oder verschiebbaren Spulrahmen drehbar gelagert. Während des Aufwickelns liegt die Spule an der angetriebenen Walze an und wird durch diese im Reibungsschluss in Drehung versetzt. Da das Aufwickeln des Fadens zur Spule ein gutes Abwickeln ermöglichen soll, ist es erwünscht, dass die Mitnahme der Spule ohne Schlupf erfolgt. Aus diesem Grunde ist es bekannt, die Spule mit einer bestimmten Anpresskraft an die Anlagewalze anzudrücken.
  • Bei einer bekannten Ausführungsform ist die Spule oberhalb einer Walze angeordnet und mit seinem Garnträger in einem schwenkbaren Spulrahmen gehalten. Der Spulrahmen ist hierbei so ausgebildet, dass sein Schwerpunkt einen Abstand zur Schwenkachse des Spulbügels aufweist, so dass das Gewicht des Spulbügels auf die Anlagewalze drückt. Mit grösserwerdendem Durchmesser der Spule schwenkt der Spulbügel in eine Lage, bei welcher der Abstand des Schwerpunktes zur Drehachse des Spulbügels immer kleiner wird. Die dadurch immer kleinerwerdende, auf die Anlagewalze drückende Kraft durch das Gewicht des Spulbügels wird durch das grösserwerdende Gewicht der Spule ersetzt. Bei noch grösserwerdendem Durchmesser der Spule bewegt sich der Schwerpunkt des Spulbügels vom Abstand Null zur Drehachse des Spulbügels auf die entgegengesetzte Seite, so dass mit grösserwerdendem Spulendurchmesser eine Gegenkraft im Sinne einer Entlastung der Anlagewalze vom Spulengewicht entsteht. Auf diese Weise kann die Anpresskraft der Spule auf die Anlagewalze gesteuert werden. Mit dieser Ausführungsform kann jedoch die gewünschte Anpresskraft nur annähernd erreicht werden, da dieser von der Geometrie des Spulrahmens und des Spulenhubs (Spulenform), aber auch von der Spulendichte abhängig ist.
  • Weiter ist es bekannt, die Anpresskraft der Spule an die Walze durch ein an dem Spulrahmen angeordnetes Gegengewicht zu beeinflussen. Aber auch mit dieser Ausführung ist ein genaues Einhalten einer bestimmten Anpresskraft praktisch nicht erreichbar.
  • Bei einer dritten bekannten Ausführungsform wird die Spule seitlich zu einer Walze angeordnet und durch Federn an die Walze gedrückt. Es werden hierbei meist zwei gegeneinanderwirkende Federsätze verwendet, mit welchen die gewünschte Anpresskraft eingehalten werden soll. Aber auch mit dieser Ausführungsform kann die gewünschte Anpresskraft nur angenähert eingehalten werden.
  • Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform ist der Spulrahmen nicht um eine Drehachse schwenkbar gelagert, sondern als Linearführung ausgebildet. Wird die Spule seitlich zur Walze angeordnet, kann mit Hilfe eines über eine Rolle geführten Gewichtes eine konstante Anpresskraft der Spule an die Walze erreicht werden. Mit dieser Ausführungsform kann zwar die gewünschte Anpresskraft recht genau eingehalten werden, jedoch ist die Linearführung eine verhältnismässig aufwendige Lösung, durch welche das Auswechseln der Spule erschwert wird. Insbesondere ist eine Anordnung der Spule in einer beliebigen Lage zur Anlagewalze nicht möglich.
  • Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so weiter auszugestalten, dass ein genau vorgeschriebener Anpressdruck während des ganzen Spulvorganges unabhängig von der Spulendichte und von dem Spulenhub eingehalten werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der die Regelgrösse bildende Auflagedruck an der Spule mittels eines Regelkreises geregelt wird, mit welchem die Lage zwischen der Spule und der Walze eingestellt wird, wobei der Auflagedruck der Spule direkt oder indirekt gemessen und Abweichungen desselben von einem vorgegebenen Soll-Wert für Korrekturbewegungen des Stellgliedes benützt werden.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit welcher die Aufgabe, die Regelung der Anpresskraft in einer Spulmaschine zwischen einer auf einen Garnträger aufzuwickelnde Spule und einer als Anlagewalze, Tangentialantriebswalze oder Nutentrommel ausgebildeten Walze optimal durchzuführen, gelöst wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Garnträger oder die Anlagewalze an dem einen Arm eines eine Schwenkachse aufweisenden Waagebalkens drehbar gelagert ist, während an dem auf der anderen Seite der Schwenkachse befindlichen andern Arms des Waagebalkens ein den Auflagedruck erzeugendes Gewicht verschiebbar gelagert ist, wobei mit dem Waagebalken eine Regeleinrichtung in Wirkungsverbindung steht, welche bei einer von der Soll-Lage abweichenden Ist-Lage des Waagebalkens den von der Spule ausgeübten Anpressdruck im Sinne einer Verminderung dieser Lageabweichung nachregelt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Vorrichtung zur Regelung des Auflagedruckes einer Spule an eine Walze, bei welcher der Auflagedruck durch einen Regelkreis während des Aufwickelns der Spule geregelt wird,
    • Fig. 2 Varianten der Vorrichtung nach Fig. 1, bei welchen anstelle eines um eine Drehachse schwenkbaren Spulrahmens für die Spule oder die Walze eine an einer Säule geführte Linearführung ersetzt ist,
    • Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Regelung des Auflagedruckes einer Spule an eine Walze, bei welcher mit einem Schrittmechanismus die Regelung des Auflagedruckes der Spule an die Walze erfolgt,
    • Fig. 4 eine Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 3 mit einem hydraulischen Uebertragungssystem,
    • Fig. 5 eine weitere Vorrichtung zur Regelung des Auflagedruckes einer Spule an eine Walze mittels eines Regelkreises, wobei der Auflagedruck direkt an der Lagerung der Walze gemessen wird, und
    • Fig. 6 eine weitere Vorrichtung zur Regelung des Auflagedruckes einer Spule an einer Walze mittels eines Regelkreises, wobei der Auflagedruck direkt an der Lagerung der Spule gemessen wird.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Walze 1 auf welche als Anlagewalze, Treibwalze oder Nutentrommel ausgebildet ist. Ueber der Walze 1 ist eine Spule 2 angeordnet, die durch Aufwickeln eines (nicht dargestellten) Fadens auf einen (nicht dargestellten) Garnträger gebildet wird. Der Garnträger ist in einem Spulrahmen gelagert, welcher um eine Drehachse 3 schwenkbar gelagert ist und von welchem ein Arm 4 in Fig. 1 dargestellt ist. Es ist auch möglich, den Spulrahmen als Linearführung auszubilden, die an einer Säule 22, siehe Fig. 2, verschiebbar geführt ist. Die Walze 1 und der Spulrahmen sind Teile einer Spulmaschine, wie sie zum Wickeln von Spulen in den Vorwerken und in der Spinnerei in verschiedenen bekannten Ausführungen verwendet werden.
  • Die Walze 1 ist an einem Waagebalken 6 drehbar gelagert, welcher um ein Drehgelenk 7 schwenkbar ist und zwei Arme 8, 9 aufweist, von denen der eine Arm 8 auf der einen Seite des Drehgelenkes 7 angeordnet ist und die Walze 1 trägt, während der auf der entgegengesetzten Seite des Drehgelenkes 7 liegende andere Arm 9 ein verschiebbares Gewicht 10 trägt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der andere Arm 9 eine wesentlich grössere Länge auf als der eine Arm 8, an dem die Walze 1 gelagert ist.
  • Am Waagebalken 6 ist eine Dämpfungseinrichtung 12 angekuppelt, deren Aufgabe die Dämpfung von Vibrationen am Waagebalken 6 ist. Die Dämpfungseinrichtung 12 kann ein mechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Drosselelement sein, durch welches schnelle Bewegungen des Waagebalkens 12 gebremst werden und das in verschiedenen Ausführungen bekannt ist.
  • In Fig. 1 ist nur ein Drehgelenk 7 auf der einen Seite der Walze 1 sichtbar. Die Walze 1 kann aber auch an ihren beiden Seiten in Drehgelenken 7 gelagert sein. Besonders einfach ist jedoch die Ausführungsform, bei welcher die Walze 1 auf der einen Seite in einer maschinenfesten Lagerung gelagert und nur auf der anderen Seite in dem einen Arm 8 des Waagebalkens 6 abgestützt ist.
  • Am Ende des anderen Armes 9 ist ein Sensor 13 angeordnet, der Abweichungen des Waagebalkens 6 von seiner Soll-Lage feststellt und ein entsprechendes Signal erzeugt, das über eine Leitung 15 einem Regler 14 zugeführt wird, in welchem über eine Leitung 16 ein Signal einer Stellvorrichtung 17 zugeführt wird. Die Stellvorrichtung 17 greift am Arm 4 des Spulrahmens an und verstellt den Spulrahmen derart, dass der Waagebalken 6 sich gegen seine Soll-Lage bewegt. Die Stellvorrichtung 17 ist in Fig. 1 als Spindeltrieb ausgebildet, bei welcher eine Spindelmutter 18 mit dem Arm 4 verbunden ist, wobei mit der Spindelmutter 18 eine Spindel 20 zusammenwirkt, die von einem Motor 21 angetrieben wird. Der Motor 21 wird vom Regler 14 über die Leitung 16 angesteuert, wodurch die Stellvorrichtung 17 die Spule 2 im Sinne einer Korrektur der Lage des Waagebalkens 6 gegen seine Soll-Lage entweder belastet oder entlastet.
  • Der Sensor 13, der Regler 14 und die Stellvorrichtung 17 bilden einen Regelkreis, mit dem der Anpressdruck der Spule 2 an die Walze 1 sehr genau eingehalten werden kann. Dies wird durch eine besonders grosse Länge des andern Armes 9 des Waagebalkens 6 gegenüber dem einen Arm 8 begünstigt.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung weist mit derjenigen nach Fig. 1 eine gewisse Aehnlichkeit auf. Die Regelung des Anpressdruckes erfolgt auch in diesem Fall durch einen Regelkreis, der sich aus dem Waagebalken 6 mit dem verschiebbaren Gewicht 10, dem Sensor 13 und der Stellvorichtung 17 mit der Spindelmutter 18, der Spindel 20 und dem Spindelmotor 21 zusammensetzt. Der Arm U des Spulrahmens ist in Fig. 2 mit einer Linearführung ausgebildet, jedoch könnte dieser Spulrahmen wie in Fig. 1 durch einen schwenkbaren Spulrahmen ersetzt werden.
  • In Fig. 2 ist zusätzlich dargestellt, dass die Anlagewalze 1 festgelagert ist, während allein die Spule 2 verschiebbar ist. In Fig. 2 ist im Gegensatz zur Vorrichtung in Fig. 1 die Spule 3 am Waagebalken 6 abgestützt, da die Walze 1 maschinenfest und dementsprechend nicht verschiebbar gelagert ist. Aber auch mit dieser Anordnung lässt sich der Auflagedruck ebensogenau regeln wie in der Vorrichtung nach Fig. 1.
  • In Fig. 2 ist im weitern mit gestrichelten Linien dargestellt, dass die Walze 1 und die Spule 2 in ihrer Lage miteinander vertauscht werden können, so dass dann die Walze 1 über der Spule 2 am Waagebalken 6 gelagert ist, während die Spule 2 maschinenfest abgestützt ist. Auch mit dieser Anordnung der Anlagewalze 1 und der Spule 2 kann der Anpressdruck in gleicher Weise sehr genau geregelt werden. Die weiter in Fig. 2 verwendeten Bezugszeichen, die nicht näher erläutert sind, entsprechen denjenigen in Fig. 1.
  • In Fig. 3 ist eine weitere Vorrichtung zur Regelung des Auflagedruckes einer Spule 2 an eine Walze 1 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung ist die Walze 1 wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 am Waagebalken 6 gelagert, der auf dem Drehgelenk 7 abgestützt ist. Die Spule 2 ist im schwenkbaren Spulrahmen mit dem Arm 4 gelagert. Der Spulrahmen ist zudem durch eine Feder 23 derart vorgespannt, dass sie im Sinne einer Verminderung des Anlagedruckes der Spule 2 wirkt. Der Waagebalken 6 ist bei der Vorrichtung nach Fig. 3 mechanisch mit der Stellvorrichtung 17 gekuppelt, die als Schrittmechanismus ausgebildet ist. Die Stellvorrichtung 17 setzt sich im wesentlichen aus einer Klemmvorrichtung 24 und aus einer Verbindungslasche 27 zusammen, die mit dem Ende des längeren Armes 9 des Waagebalkens 6 gekuppelt ist. Der um eine Drehachse 26 schwenkbare Klemmhebel 25 bildet zusammen mit einer Klemmrolle 28 die Klemmvorrichtung 24, mit welcher eine Stellstange 30 geklemmt und schrittweise freigegeben wird. Die Stellstange 30 ist mittels eines Drehgelenkes 31 am Arm 4 des Spulrahmens angelenkt.
  • Die Vorrichtung nach Fig. 3 arbeitet wie folgt:
    Mit dem Aufwickeln des Fadens auf die Spule 2 wächst der Durchmesser der Spule und drückt deswegen stärker auf die Anlagewalze 1. Dadurch wird der Arm 9 des Waagebalkens 6 angehoben, wodurch der Klemmhebel 25 in eine Lage geschwenkt wird, in welcher er die Stellstange 30 freigibt. Durch die vorgespannte Feder 23 wird nun der Spulbügel solange angehoben, bis der Druck auf die Anlagewalze soweit verkleinert ist, dass der Waagebalken 6 wieder in seine Soll-Lage schwenkt, womit aber auch gleichzeitig die Stellstange 30 wieder durch den Klemmhebel 25 festgeklemmt wird. Die Regelung des Auflagedruckes erfolgt somit in kleinen Schritten, welchen immer eine Auslenkung des Waagebalkens 6 aus seiner Soll-Lage vorangeht. Diese Schritte können jedoch so klein gehalten werden, dass praktisch ein konstanter Auflagedruck der Spule 2 eingehalten werden kann.
  • In Fig. 4 ist dargestellt, dass die Klemmvorrichtung 25 ein hydraulisches System 32 ist, das durch den Waagebalken 6 betätigt wird. Zu diesem Zweck ist am Ende des Armes 9, von dem nur ein Teil dargestellt ist, ein Kolben 33 angelenkt, der mit einem Zylinder 34 zusammenwirkt. Vom Zylinder 34 führt eine Druckleitung 35 zu einem Zylinder 36, in welchem ein Klemmkolben 37 geführt ist. Der Klemmkolben 37 drückt auf die Stellstange 30 und bildet mit der Klemmrolle 28 die Klemmvorrichtung 24.
  • Schwenkt die Walze 1 durch das grösserwerdende Gewicht der Spule 2 mit seinem Arm 9 aufwärts, wird der Druck in der Druckleitung 35 entlastet, wodurch die Klemmvorrichtung 24 die Stellstange 30 solange freigibt, bis der Arm 9 seine Soll-Lage wieder eingenommen hat und dadurch die Stellstange 30 wieder festgeklemmt wird. Es wäre aber auch möglich, das hydraulische System 32 durch ein pneumatisches System zu ersetzen.
  • In Fig. 5 und 6 sind zwei weitere Vorrichtungen zur Regelung des Auflagedruckes einer Spule 2 an eine Walze 1 dargestellt. Anstelle eines Waagebalkens 6 mit einem Gewicht 10 wird bei den Ausführungen nach Fig. 5 und 6 die indirekte Erzeugung und Messung des Auflagedruckes durch einen Messfühler ersetzt, mit welchem der Auflagedruck direkt gemessen wird. Hierzu ist für die Ausführung nach Fig. 5 ein Messfühler 40 vorgesehen, der den Auflagedruck an der Lagerung der Walze 1 misst. In Fig. 6 ist der Messfühler 40 an der Lagerung der Spule 2 angeordnet und misst an dieser Stelle den Auflagedruck. Dieser gemessene Ist-Wert wird im Regler 14 mit einem Soll-Wert verglichen und Abweichungen vom Soll-Wert zur Betätigung des Stellgliedes 17 verwertet. Auch in den beiden Ausführungen nach Fig. 5 und 6 wird somit ein geschlossener Regelkreis mit Rückführung verwendet, wie dies auch für die Ausführungen nach Fig. 1- 4 der Fall ist. Mit den in Fig.1 - 6 dargestellten verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten kann in einem besonderen Anwendungsfalle die sich am besten eignende Lösung verwendet werden.
  • Die beschriebenen Vorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass der Auflagedruck unabhängig vom spezifischen Gewicht der Spule, der Spulenform (Spulenhub und Bikonus) und der Geometrie des Spulrahmens eingehalten werden kann. Der Auflagedruck ist hierbei genau einstellbar, wobei die Einstellung des Auflagedruckes leicht und einfach vorgenommen werden kann. Es ist auch keine vorherige Eichung erforderlich, da bei den Ausführungen nach Fig. 1 - 4 der Auflagedruck durch Verschieben eines verhältnismässig kleinen Gewichtes 10 eingestellt werden kann. Bei den Ausführungen nach Fig. 5 und 6 kann der Auflagedruck an der Spule durch Einstellen eines Soll-Wertes am Regler 14 gewählt werden.
  • Wird eine Aenderung des Auflagedruckes während des Aufwickelns gewünscht, kann dies mit einem einfachen Zusatz gut bewerkstelligt werden. Dies ist in Fig. 1 dargestellt. Das Gewicht 10 ist hierbei an einer Schiebehülse 41 angehängt, während auf der Oberseite der Schiebehülse 41 ein Taster 42 mit einer Tastrolle befestigt ist. Am Arm 4 ist eine Kulisse 44 angeorndet, längs welcher sich die Tastrolle 43 während des Aufwickelns bewegt und hierbei das Gewicht 10 auf dem Waagebalken 6 verschiebt. Solche Einrichtungen zur Aenderung des Auflagedruckes können natürlich auch an den Ausführungen nach Fig. 2 - 6 angeordnet werden. Bei den Ausführungen nach Fig. 5 und 6 kann der Regler 14 als Folgeregler ausgebildet sein, bei welchem der Soll-Wert in Abhängigkeit der Zeit oder des Durchmessers der Spule 2 geändert wird.
  • Die beschriebenen Vorrichtungen lassen sich auch nachträglich an bestehenden Spulmaschinen anbringen, da keine bestimmte Anordnung der Walze 1 und der Spule 2 erforderlich ist.

Claims (15)

1. Verfahren zur Regelung der Anpresskraft, mit welcher in einer Spulmaschine während des Aufwickelns eine auf einem Garnträger aufzuwickelnde Spule (2) und eine als Anlagewalze, Tangentialantriebswalze oder Nutentrommel ausgebildete Walze (1) aneinander gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der die Regelgrösse bildende Auflagedruck an der Spule mittels eines Regelkreises geregelt wird, mit welchem die Lage zwischen der Spule (2) und der Walze (1) eingestellt wird, wobei der Auflagedruck der Spule direkt oder indirekt gemessen und Abweichungen desselben von einem vorgegebenen Soll-Wert für Korrekturbewegungen eines Stellgliedes (17) benützt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagedruck direkt als Reaktionskraft an der Lagerung der Walze (1) oder des Garnträgers der Spule (2) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagedruck indirekt durch einen, mit einem schiebbaren Gewicht (10) versehenen Waagebalken (6) bestimmt wird und Aenderungen des Auflagedruckes durch Messen der Lageabweichung des Waagebalkens von seiner Soll-Lage ermittelt werden.
4. Vorrichtung zur Regelung der Anpresskraft in einer Spulmaschine zwischen einer auf einen Garnträger aufzuwickelnde Spule und einer als Anlagewalze, Tangentialantriebswalze oder Nutentrommel ausgebildeten Walze (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Garnträger oder die Walze (1) an dem einen Arm (8) eines eine Schwenkachse (7) aufweisenden Waagebalkens (6) drehbar gelagert ist, während an dem auf der andern Seite des Drehgelenkes (7) befindlichen andern Arm (9) des Waagebalkens ein den Auflagedruck erzeugendes Gewicht (10) verschiebbar gelagert ist, wobei mit dem Waagebalken eine Regeleinrichtung (13-17) in Wirkungsverbindung steht, welche bei einer von der Soll-Lage abweichenden Ist-Lage des Waagebalkens (6) den von der Spule (2) ausgeübten Anpressdruck im Sinne einer Verminderung dieser Lageabweichung nachregelt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Walze (1) als auch der Garnträger mit der Spule (2) in ihrer Lage um eine Achse schwenkbar oder linear verschiebbar ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnträger mit der Spule (2) bzw. die Antriebswalze (1) am Waagebalken (6) schwenkbar gelagert ist, während die Antriebswalze (1) bzw. des Garnträgers mit der Spule an einer maschinenfesten Achse (19) drehbar gelagert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (13-17) einen Sensor (13) zur Feststellung der Abweichung des Waagebalkens (6) von der Soll-Lage und ein Stellglied (17), beispielsweise einen Spindeltrieb (18, 20), aufweist, dessen Motor (21) durch einen Regler (14) gesteuert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung eine als Schrittmechanismus ausgebildete Stellvorrichtung (17) aufweist, deren Stellstange (30) mit einem die Spule (2) tragenden, unter Vorspannung einer Feder (23) stehenden Arm (4) eines Spulrahmens verbunden ist und die mit einer mechanisch mit dem Waagebalken (6) gekuppelten Klemmvorrichtung (24) versehen ist, durch welche der Anpressdruck der Spule (2) durch Freigabe und Klemmen der Stellstange (30) regelbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (24) eine Klemmrolle (28) und einen Klemmhebel (25) aufweist, welch letzterer über eine Lasche (27) mit dem Ende des anderen Armes (9) des Waagebalkens (6) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (24) durch eine hydraulische Uebertragungsvorrichtung (32) mit dem Waagebalken (6) verbunden ist, wobei die Klemmvorrichtung (24) einen in einem Zylinder (36) geführten Klemmkolben (37) aufweist und über eine Druckleitung (35) mit einem Zylinder (34) verbunden ist, in welchem ein mit dem Ende des anderen Armes (9) des Waagebalkens (6) gekuppelter Kolben (33) geführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnträger mit der Spule (2) oder die Anlagewalze (1) an einer Linearführung gelagert sind, die längs einer Säule (22) verschiebbar geführt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Waagebalken (6) nur an der einen Seite des Garnträgers mit der Spule (2) oder der Anlagewalze (1) angeordnet ist und nur auf dieser Seite schwenkbar ist, während der Garnträger mit der Spule oder die Anlagewalze auf der anderen Seite eine maschinenfeste Lagerung aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Arm (9) des Waagebalkens (6) eine um ein Mehrfaches grössere Länge als der eine Arm (8) des Waagebalkens aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (10) mit einem Taster (42) mit einer Tastrolle (43) versehen ist, wobei der Taster mit einer Kulisse (44) zusammenwirkt, welche sich mit dem Aufwickeln der Spule (2) relativ zum Gewicht (10) bewegt und dieses verschiebt.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Garnträger mit der Spule (2) oder an der Walze (1) ein Sensor (40) zur direkten Messung des Auflagedruckes angeordnet ist, mit dessen Messwerten über einen Regler (14) ein Stellglied (17) im Sinne einer Korrektur von Messwertabweichungen erstellbar ist.
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