EP0728856B1 - Verfahren zum Aufwickeln von Fadenscharen und Aufwickelvorrichtung für Fadenscharen - Google Patents

Verfahren zum Aufwickeln von Fadenscharen und Aufwickelvorrichtung für Fadenscharen Download PDF

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EP0728856B1
EP0728856B1 EP96102322A EP96102322A EP0728856B1 EP 0728856 B1 EP0728856 B1 EP 0728856B1 EP 96102322 A EP96102322 A EP 96102322A EP 96102322 A EP96102322 A EP 96102322A EP 0728856 B1 EP0728856 B1 EP 0728856B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
drive
brake
torque
machine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96102322A
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English (en)
French (fr)
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EP0728856A1 (de
Inventor
Karl Schmitz
Kurt Schumacher
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.)
Sucker Mueller Hacoba GmbH and Co
Original Assignee
Sucker Mueller Hacoba GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sucker Mueller Hacoba GmbH and Co filed Critical Sucker Mueller Hacoba GmbH and Co
Publication of EP0728856A1 publication Critical patent/EP0728856A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0728856B1 publication Critical patent/EP0728856B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02H—WARPING, BEAMING OR LEASING
    • D02H7/00—Combined warping and beaming machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02H—WARPING, BEAMING OR LEASING
    • D02H13/00—Details of machines of the preceding groups
    • D02H13/12—Variable-speed driving mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a method for winding of thread coulters, in which the threads with a winding machine be withdrawn from a rotatable thread store, especially from the drum of a cone warping machine which is measured in proportion to the winding tensile force and according to the measurement result, a winding drive and / or a deduction-side braking device is affected.
  • Such a method is generally known. It will performed when treeing, when the coulter of a drum a cone warping machine is rearranged on a winding tree.
  • the winding tensile force must be influenced so that the Wrap the wrap tree a desired proper construction and has a maximum permissible stress on the threads is not exceeded. The influence is made by Braking the drum.
  • the one required to determine the braking force Control variable is with a dancer or control roller won in the course of the thread between the Drum of the cone warping machine and the winding tree of the tinning machine is arranged.
  • the group of threads wraps around the dancer roller, guided by guide rollers running in the thread running direction are arranged in front of and behind the dancer roller.
  • the invention is based on the object to improve the aforementioned method so that it without an expensive and sluggish tax system, even at very low ones Winding tensile forces can be carried out precisely.
  • This object is achieved in that the thread group from the take-off point of the thread store to the take-up point the winding machine runs freely from measuring deflection points, and that the measurement result from the drive train of the winding drive and / or obtained from the brake train of the brake device becomes.
  • the thread group between the two windings i.e. between the one to be unwound and the winding to be wound runs completely without deflection.
  • such goods can also be wrapped that are critical of any redirection.
  • the winding tensile force is maintained with tight tolerances can, e.g. +/- 5%.
  • the measurement result with sufficient Accuracy can be obtained.
  • the best suitable location of the drive train of the winding drive or the brake train of the braking device used become.
  • the measurement result determine as accurately as possible.
  • the procedure can also for warping / assembling systems or slip tree drains be performed. Because between the two wraps no constructive interventions due to the procedure the procedure is suitable especially for the retrofitting of old systems or for the retrofitting of systems with dancer rollers.
  • the procedure with a programmable logic controller Control is carried out, there are significant advantages.
  • operating parameters can be taken into account without further notice be due to different interpretations the system with which the process is carried out becomes.
  • the data can be different rotatable thread storage and different winding trees can be entered.
  • other operating parameters can also be used be predetermined, for example and especially the winding traction depending on the goods to be wrapped or Thread cluster.
  • design changes to such a system can by reprogramming the programmable logic Control can be easily considered. For different Thread sheets and thread sheets made of different threads can each have preprogrammed curves in the control are stored, their activation in the event of a conversion A push of a button is possible.
  • Control also starts and / or braking by proportionality factors according to the required Acceleration and / or deceleration moments are taken into account as well as control loop factors, for example Integral parts.
  • a storage drive rotatable thread storage used is, whose storage drive in pushing operation additionally is used for the winding drive.
  • the storage drive which advantageously also from the programmable logic controller Control is affected, in particular then Use when large masses have to be moved on the unwinding side for example in start-up mode. With such a storage drive the journey times can be reduced, so those times that are necessary to the rotatable thread storage accelerate so that the full thread speed is achieved. Such arrival times are special with long winding tensile forces very long and affect productivity.
  • the storage drive can then also Use when the winding tension of the thread sheet is not is large enough to handle the unwinding effective at storage standstill To overcome friction or breakaway torques.
  • the invention also relates to a winding device for thread coulters, with a winding machine, in particular a reaming machine with a rotatable thread store, in particular a drum of a cone warping machine, with a measuring device for determining one of the during winding current winding tension proportional size, and with a control and regulating device to influence a Winding drive and / or a trigger-side braking device for the thread storage.
  • a winding device for thread coulters with a winding machine, in particular a reaming machine with a rotatable thread store, in particular a drum of a cone warping machine, with a measuring device for determining one of the during winding current winding tension proportional size, and with a control and regulating device to influence a Winding drive and / or a trigger-side braking device for the thread storage.
  • the winding device in such a way that the coulter of thread from the withdrawal point of the thread store to the take-up point of the winding machine without measuring points is that a drive torque meter in the drive train of the winding drive and / or a braking torque meter in the brake train is arranged, and that the torque meter or torque meters to the Control and regulating device is or are connected.
  • Such a device has one related to the control system much simpler construction, as deflection and Dancer facilities are eliminated.
  • the drive or braking torque meter can be selected so that in the anyway existing drive train or brake train in a suitable configuration and can be used at a suitable location. you Connection to the control and regulation device or to a Programmable logic controller is technically straightforward possible and allows the structure of the take-up reel to further simplify. It remains unaffected that the winding drive or the braking device e.g. in dependence of regardless of the size or capacity of the rewinder can be trained without significant influence be taken on the construction of the rewinder ought to.
  • more powerful drives or more Brakes can be integrated into the take-up device as required, without changing the drive and braking torque meter should be, provided they have the required measuring range to have.
  • the winding device in such a way that that the braking device has a mechanical brake, which are movably supported on the braking torque meter is.
  • the support of the mechanical brake on the braking torque meter enables easy detection of the braking torque in the Brake line by applying the support force of the brake when braking is determined.
  • This support force is proportional to the braking torque and can in principle with comparatively simple Means can be determined precisely.
  • the rewinder can be braked easily and precisely be when the braking device is a fluidic Brake caliper is, the legs of which can be moved on the braking torque meter are supported.
  • the braking device is arranged in the brake train and the winding tensile force is influenced by the braking device.
  • the winder it may be advantageous to use the winder to be designed so that a torque sensor on the bearing shaft flanged to hold the wrapping tree and movably supported on the output side on the drive torque meter is. In this case, the powertrain is measured and accordingly affects the winding tension.
  • the measurement of the braking or driving torque should be as possible done exactly.
  • the device is therefore designed so that the brake or drive torque meter is fixed to the machine frame Has a guide table on which a snapshot of moments is led, which is proportional to traction Measured variable acting force meter acts.
  • the Dynamometer measures very precisely and practically without a path.
  • the device can be between the dynamometer and the braking device or the torque sensor should be designed so that despite the relative movement given in the brake train or in the drive train there is an exact conversion of the measured variables. To this The purpose of the moment recording slide is linear.
  • a particularly precise guidance of the moment recording slide exists when the take-up device is so designed is that the moment-taking carriage two the mechanical Brake or parallel guide rods coupling the torque sensor has at both ends in linear ball guides to store. Such guidance is based on high-precision linear movements Voted.
  • the thread store 12 shown in FIGS. 1, 2 is the Drum 12 'of a cone warping machine.
  • This cone warping machine was a thread group 10 'of threads not shown Bobbin wound up in strips until the thread storage 12 or the drum was fully wound.
  • This cone warping process was carried out in a manner known per se, like using a cross reed 35, a support 36 and a thread measuring and pressing device 37 with which the the respective outside diameter of the winding was determined and recorded.
  • a control and regulating device was used, the is designed as a programmable logic controller 19 and a diameter sensor 38 for measuring the diameter of the winding on the drum 12 '.
  • There is a winding drive 16 the under others held up by a holding device 39
  • To drive winding tree 27 in dependence on the controller 19 can Accordingly, the thread sheet 10 of the Drum 12 'between the side windows 27' of the winding tree 27 wrapped.
  • the threads run from the respective withdrawal point 14 of the thread store 12 without deflection up to Winding point 15 of the winding machine 11, as shown in Fig.1 which is the direction of the thread with a straight arrow and the directions of rotation of the drum 12 'or the winding tree 27 with curved arrows.
  • the braking devices 13 are, for example, hydraulic brake calipers used by valves 41 are applied, which the hydraulic fluid of a memory 42 obtained from a pressure transducer 43 which be influenced by the programmable controller 19 can.
  • a braking torque meter 22 see. Fig. 3, 4, which with an electrical coupling device 44 via a Amplifier 45 is connected to the controller 19. It there is only a single braking torque meter 22 because it can be assumed that the other braking devices 13 are equivalent, so that the plurality of braking devices 13 can be taken into account on the tax side, that is by the programmable logic controller 19.
  • the mechanical braking device 13 as a hydraulic brake caliper with two legs 23.
  • the two brake legs 23 each form two-armed levers, which are each pivotally mounted with lever axles 46 to a limited extent are.
  • At one end of each leg 23 is a brake shoe 47 articulated. Both opposing brake shoes 47 press on the brake flange 40 of the drum 12 '.
  • At the other end 48 of the drum-side leg 23 engages Piston rod of a hydraulic brake cylinder 49.
  • the Piston rod outlet is sealed by a bellows 50.
  • the hydraulic cylinder 49 is at the end 51 of the drum Leg 23 attached and in a manner not shown hydraulically connected.
  • FIG. 5 to 7 show a winding device, at which a winding tree 27 from a winding drive, not shown here driven by a gimbal drive train 17 becomes.
  • a winding tree 27 from a winding drive not shown here driven by a gimbal drive train 17 becomes.
  • detachable bracket 26 which has a bearing shaft 25, which in a frame 58 of the winding machine 11 in rolling bearings 59 is rotatably mounted.
  • a torque sensor 24 is arranged, which is connected to the winding drive 16 is to be acted upon and has an encoder output 60 which one Torque take-up slide 29 of a drive torque meter 21 acted upon.
  • the carriage 29 corresponds in its construction except for its coupling parts adapted to the torque sensor 24 the slide 29 of the braking torque meter described above 22.
  • the drive torque meter 21 is according to Fig.5 and Detail of Figure 5 of a bracket 61 in one on the torque sensor 24 matched position held to the hitch to facilitate the encoder output 60.
  • FIG. 6 shows a diameter sensor 38 'for determination the diameter or the winding thickness of the winding tree 27, the output of the programmable logic controller 19 is supplied, this size, as well as the measurement result of the diameter sensor 38 when controlling the winding drive 16 considered.
  • FIG. 11 diagrammatically depict the course of the moment of the diameter of the winding of the winding tree 27 'shows. It is the course of the torque required for winding or Boom moment Mb is given depending on the diameter D. It can be seen that this winding torque or the winding tensile force the larger the must be, the thicker the wound Wrap is. Fig.
  • FIG. 11 shows the diagram for a maximum Tree speed of about 200 mm per unit of time at one maximum winding tensile force of about 3000 N.
  • the lower illustration refers to a treeing speed of about 100 mm per unit of time with a winding tensile force of approx 200 N. It can be seen that the winding drive 16 too generating torque Mb can be significantly lower if the winding tensile force is reduced. The representations of Mb have the same torque scale. Accordingly, too the winding drive 16 is considerably smaller and therefore also cheaper be trained.
  • the braking or driving torque meter 21,22 are the same, except of their special coupling parts that are connected to the braking device 13 or adapted to the torque sensor 24.
  • the Moment-taking slide 29 is fixed on a machine frame Guide table 28 movably guided.
  • the leadership table 28 is on the machine frame with locking washers 62 secured mounting screws 63 attached.
  • a protective hood 64 with fastening screws 65 fixed.
  • the moment-taking slide 29 has parallel struts 66, with the respective coupling parts for the braking device 13 or for the winding drive 16 are firmly connected.
  • the parallel struts 66 are interconnected by a central body 67 connected, hardened in the end recesses Bushes 68 are inserted for supporting support springs 33, 34 are.
  • the lower support spring 34 in FIG. 8 presses on a flange bushing 69, which in turn on a pin of a threaded bolt 70 sits, which is screwed firmly into the guide table 28 is and the screw-in position by a Cross hole nut 71 is secured.
  • the upper support spring 33 supports a pressure piece 72, the pin 74 with a fastening nut 75 is attached to a dynamometer 30.
  • the Force meter 30 is attached to a fastening screw 77 Backing plate 76 attached, which in turn with fastening and spacing means 78 on the guide table 28 is attached.
  • the support spring 33,34 are biased so that Pressure piece 72 is always pressed against the dynamometer 30.
  • This is designed as a strain gauge and has one linear characteristic. According to the deflection of the central body 67 of the guide carriage 29, it gives a measured variable from, namely the measurement result from the drive train 17 of the Winding drive 16 or, with appropriate coupling to the Brake line, from the brake device 13 of the brake line 18th
  • the cushioning of the guide carriage 29 can be carried out by suitable means Training of the support springs 33,34 are influenced the forces occurring during the operation of the winding device or moments and the characteristic or measuring range of the dynamometer 30 to adapt to each other. If the design-related Damping the brake or drive torque meter 21.22 insufficient damping measures can be taken become. For example, a damping cylinder be used.
  • guide rods 31 There are two guide rods 31 available, which are aligned exactly parallel to each other are.
  • the guide rods 31 and the central body 67 or the support springs 33, 34 are in the same plane as can be derived in particular from FIG.
  • the guide rods 31 engage in linear ball guides 32 with circlips 80 held in holding bushings 81 of the guide table 28 are.
  • Two linear ball guides 32 each align and provide for the low-friction longitudinal guidance of the guide rods 31.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufwikkeln von Fadenscharen, bei dem die Fäden mit einer Wickelmaschine von einem rotierbaren Fadenspeicher abgezogen werden, insbesondere von der Trommel einer Konusschärmaschine, bei dem eine der Wickelzugkraft proportionale Größe gemessen und dem Meßergebnis entsprechend ein Wickelantrieb und/oder eine abzugseitige Bremseinrichtung beeinflußt wird bzw. werden.
Ein derartiges Verfahren ist allgemein bekannt. Es wird beim Bäumen durchgeführt, wenn die Fadenschar einer Trommel einer Konusschärmaschine auf einen Wickelbaum umgebäumt wird. Dabei muß die Wickelzugkraft beeinflußt werden, damit der Wickel des Wickelbaums einen gewünschten ordnungsgemäßen Aufbau hat und eine höchstzulässige Beanspruchung der Fäden nicht überschritten wird. Die Beeinflussung erfolgt durch Bremsung der Trommel. Die zur Bestimmung der Bremskraft erforderliche Steuergröße wird mit einer Tänzer- bzw. Steuerwalze gewonnen, die im Verlauf der Fadenschar zwischen der Trommel der Konusschärmaschine und dem Wickelbaum der Bäummaschine angeordnet ist. Die Fadenschar umschlingt die Tänzerwalze, geführt von Führungswalzen, die in Fadenlaufrichtung vor und hinter der Tänzerwalze angeordnet sind. Es ergeben sich mehrfache Umlenkungen der Fadenschar mit entsprechenden Fadenbeanspruchungen. Ein derart ausgebildetes Steuersystem ist teuer und wegen vergleichsweise großer zu bewegender Massen auch träge. Es resultiert, daß niedrige Wickelzugkräfte von z.B. unter 100 N nicht mit der erforderlichen Präzision einzuhalten sind.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so zu verbessern, daß es ohne ein teures und träges Steuersystem auch bei sehr niedrigen Wickelzugkräften präzise durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fadenschar von der Abzugstelle des Fadenspeichers bis zur Aufwickelstelle der Wickelmaschine von Meßumlenkstellen frei verläuft, und daß das Meßergebnis aus dem Antriebsstrang des Wickelantriebs und/oder aus dem Bremsstrang der Bremseinrichtung gewonnen wird.
Für die Erfindung ist von Bedeutung, daß die Fadenschar zwischen den beiden Wickeln, also zwischen dem abzuwickelnden und dem aufzuwickelnden Wickel völlig umlenkungsfrei verläuft. Infolgedessen können auch solche Waren gewickelt werden, die kritisch gegen jede Umlenkung sind. Insbesondere kann das Wickeln mit niedrigen Wickelzugkräften erfolgen, wobei die Wickelzugkraft mit engen Toleranzen eingehalten werden kann, z.B.+/- 5 %. Zur Beeinflussung der Wickelzugkraft ist es erforderlich, daß das Meßergebnis mit hinreichender Genauigkeit gewonnen werden kann. Hierzu kann die dafür am besten geeignete Stelle des Antriebsstrangs des Wickelantriebs bzw. des Bremsstrangs der Bremseinrichtung benutzt werden. Abhängig von der jeweiligen Konstruktion, mit der das Verfahren durchgeführt wird, läßt sich also das Meßergebnis so genau wie irgend möglich bestimmen. Das Verfahren kann auch bei Schär-/Assemblieranlagen bzw. Zettelbaumablaufgestellen durchgeführt werden. Da zwischen den beiden Wickeln keine durch das Verfahren bedingten konstruktiven Eingriffe bzw. Anordnungen vorzunehmen sind, eignet sich das Verfahren insbesondere auch für die Nachrüstung von Altanlagen bzw. für die Umrüstung von Anlagen mit Tänzerwalzen.
Wenn das Verfahren mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung durchgeführt wird, ergeben sich erhebliche Vorteile. Insbesondere können ohne weiteres Betriebsparameter berücksichtigt werden, die sich aufgrund unterschiedlicher Auslegungen der Anlage ergeben, mit dem das Verfahren durchgeführt wird. Beispielsweise können die Daten unterschiedlicher rotierbarer Fadenspeicher und unterschiedlicher Wickelbäume eingegeben werden. Es können aber auch andere Betriebsparameter vorbestimmt werden, beispielsweise und vor allem die Wikkelzugkraft in Abhängigkeit von der zu wickelnden Ware bzw. Fadenschar. Auch konstruktive Änderungen an einer solchen Anlage können durch Umprogrammierung der speicherprogrammierbaren Steuerung leicht berücksichtigt werden. Für unterschiedliche Fadenscharen und Fadenscharen aus unterschiedlichen Fäden können jeweils vorprogrammierte Kurven in der Steuerung hinterlegt werden, deren Aktivierung im Umrüstfall durch Knopfdruck möglich ist. Es entfällt eine Abänderung von beispielsweise Kurvenscheiben oder anderen mechanischen Teilen, mit denen beispielsweise Bremszangen gesteuert werden müssen. Insbesondere können bei einem Verfahren mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung auch Anfahr- und/oder Bremsvorgänge durch Proportionalitätsfaktoren entsprechend den erforderlichen Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsmomenten berücksichtigt werden, wie auch Regelkreisfaktoren, beispielsweise Integralanteile.
Insbesondere ist es möglich, das Verfahren so durchzuführen, daß der Wickelantrieb in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser des Fadenspeichers und/oder eines Wickelbaums der Aufwickelvorrichtung beeinflußt wird. Infolgedessen kann auf den tatsächlichen Wickelaufbau des Wickels der Wickelmaschine Rücksicht genommen werden, der insbesondere bei geringen Wikkelzugkräften und größeren Wickeldurchmessern kritisch sein und von einer vorprogrammierten Kurve vornehmlich bei zugkraftsensiblem Fadenaufbau durch vorprogrammierte Kurven nicht immer zutreffend zu erfassen ist.
Insbesondere für niedrige Wickelzugkräfte ist es von Vorteil, wenn das Verfahren so durchgeführt wird, daß ein mit einem Speicherantrieb rotierbarer Fadenspeicher verwendet wird, dessen Speicherantrieb im schiebenden Betrieb zusätzlich zum Wickelantrieb eingesetzt wird. Der Speicherantrieb, der vorteilhafterweise ebenfalls von der speicherprogrammierbaren Steuerung beeinflußt wird, kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn abwickelseitig große Massen zu bewegen sind, beispielsweise im Anfahrbetrieb. Mit einem derartigen Speicherantrieb können die Anfahrtzeiten verringert werden, also diejenigen Zeiten, die notwendig sind, um den rotierbaren Fadenspeicher so zu beschleunigen, daß die volle Fadenlaufgeschwindigkeit erreicht wird. Solche Anfahrtzeiten sind insbesondere bei kleinen Wickelzugkräften sehr lang und beeinflussen die Produktivität. Der Speicherantrieb kann auch dann zum Einsatz kommen, wenn die Wickelzugkraft der Fadenschar nicht groß genug ist, um die bei Speicherstillstand wirksamen abwickelseitigen Reib- bzw. Losbrechmomente zu überwinden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Aufwickelvorrichtung für Fadenscharen, mit einer Wickelmaschine, insbesondere einer Bäummaschine, mit einem rotierbaren Fadenspeicher, insbesondere einer Trommel einer Konusschärmaschine, mit einer Meßeinrichtung zur Ermittlung einer der beim Aufwickeln momentanen Wickelzugkraft proportionalen Größe, und mit einer Steuer- und Regeleinrichtung zur Beeinflussung eines Wickelantriebs und/oder einer abzugseitigen Bremseinrichtung für den Fadenspeicher. Im Sinne der vorgenannten Aufgabe ist es vorteilhaft, die Aufwickelvorrichtung so auszubilden, daß die Fadenschar von der Abzugstelle des Fadenspeichers bis zur Aufwickelstelle der Wickelmaschine meßumlenkstellenfrei ist, daß im Antriebsstrang des Wickelantriebs ein Antriebsmomentenmesser und/oder im Bremsstrang ein Bremsmomentenmesser angeordnet ist, und daß der oder die Momentenmesser an die Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen ist bzw. sind.
Eine derartige Vorrichtung hat einen bezüglich des Steuersystems wesentlich vereinfachten Aufbau, da Umlenk- und Tänzereinrichtungen wegfallen. Die Antriebs- bzw. Bremsmomentenmesser können so ausgewählt werden, daß sie in dem ohnehin vorhandenen Antriebs- oder Bremsstrang in geeigneter Konfiguration und an geeigneter Stelle eingesetzt werden können. Ihr Anschluß an die Steuer- und Regeleinrichtung bzw. an eine speicherprogrammierbare Steuerung ist technisch ohne weiteres möglich und erlaubt es, den Aufbau der Aufwickelvorrichtung weiter zu vereinfachen. Dabei bleibt unbenommen, daß der Wikkelantrieb bzw. die Bremseinrichtung z.B. in Abhängigkeit von der Größe bzw. Kapazität der Aufwickelvorrichtung unabhängig ausgebildet werden können, ohne daß dazu wesentlicher Einfluß auf die Konstruktion der Aufwickelvorrichtung genommen werden müßte. Beispielsweise können stärkere Antriebe oder mehrere Bremsen beliebig in die Aufwickelvorrichtung integriert werden, ohne daß dazu Antriebs- und Bremsmomentenmesser abgeändert werden müßten, sofern sie den erforderlichen Meßbereich haben. Mechanische Umrüstungen der Aufwickelvorrichtung, z.B. eine Vervielfachung der Anzahl von Dauerschlupfbremsen, die auf den rotierbaren Fadenspeicher einwirken, können ohne weiteres durch bloße Umprogrammierung der speicherprogrammierbaren Steuerung berücksichtigt werden.
Es ist vorteilhaft, die Aufwickelvorrichtung so auszubilden, daß die Bremseinrichtung eine mechanische Bremse aufweist, die an dem Bremsmomentenmesser beweglich abgestützt ist. Die Abstützung der mechanischen Bremse am Bremsmomentenmesser ermöglicht die einfache Erfassung des Bremsmomentes im Bremsstrang, indem die Abstützkraft der Bremse beim Bremsen ermittelt wird. Diese Abstützkraft ist dem Bremsmoment proportional und kann prinzipiell mit vergleichsweise einfachen Mitteln genau bestimmt werden.
Die Aufwickelvorrichtung kann einfach und präzise gebremst werden, wenn die Bremseinrichtung eine fluidtechnische Bremszange ist, deren Schenkel an dem Bremsmomentenmesser beweglich abgestützt sind.
Bei den beiden zuletzt vorbeschriebenen Aufwickelvorrichtungen ist die Bremseinrichtung im Bremsstrang angeordnet und die Wickelzugkraft wird von der Bremseinrichtung her beeinflußt. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Aufwickelvorrichtung so auszubilden, daß ein Momentengeber an die Lagerwelle für eine Halterung des Wickelbaums angeflanscht und ausgangsseitig beweglich am Antriebsmomentenmesser abgestützt ist. In diesem Fall wird im Antriebsstrang gemessen und dementsprechend die Wickelzugkraft beeinflußt.
Die Messung des Brems- oder Antriebsmoments soll möglichst genau erfolgen. Die Vorrichtung wird daher so ausgebildet, daß der Brems- oder Antriebsmomentenmesser einen maschinengestellfesten Führungstisch hat, an dem ein Momentenaufnahmeschlitten geführt ist, der auf einen eine zugkraftproportionale Meßgröße abgebenden Kraftmesser einwirkt. Der Kraftmesser mißt sehr genau und praktisch weglos. Die Vorrichtung kann zwischen dem Kraftmesser und der Bremseinrichtung oder dem Momentengeber so ausgebildet sein, daß trotz der im Bremsstrang oder im Antriebsstrang gegebenen Relativbewegung eine exakte Meßgrößenumsetzung erfolgt. Zu diesem Zweck ist der Momentenaufnahmeschlitten linear geführt.
Eine besonders exakte Führung des Momentenaufnahmeschlittens liegt vor, wenn die Aufwickelvorrichtung so ausgebildet ist, daß der Momentenaufnahmeschlitten zwei die mechanische Bremse oder den Momentengeber kuppelnde parallele Führungsstangen aufweist, die beidendig in Linearkugelführungen lagern. Eine derartige Führung ist auf hochpräzise Linearbewegungen abgestimmt.
Zur Justierung und zur Anpassung der Bremseinrichtung oder des Momentengebers an den Kraftmesser wird die Vorrichtung so ausgestaltet, daß der Momentenaufnahmeschlitten auf einander gegenüberliegenden Seiten federnd abgestützt ist.
Eine Vereinfachung des Aufbaus der Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß der Momentenaufnahmeschlitten fluchtende Abstützfedern in der Symmetrieebene der Führungsstangen aufweist.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig.1
eine schematische Seitenansicht einer Aufwickelvorrichtung,
Fig.2
eine Aufsicht auf die Aufwickelvorrichtung der Fig.1 in Richtung A, ergänzt durch zum Betrieb erforderliche Antriebs- und Schaltelemente,
Fig.3
das Detail B der Fig.1,
Fig.4
das Detail C der Fig.2,
Fig.5
eine quer zur Wickelachse gerichtete Seitenansicht auf den Antriebsstrang des Wickelantriebs einer Aufwickelvorrichtung im Bereich eines Endes eines Wickelbaums,
Fig.6
eine Ansicht in Richtung D der Fig.5,
Fig.7
eine abgewandelte Teilaufsicht in Richtung E der Fig.6 mit einem schematisch dargestellten Momentenmesser,
Fig.8
den Momentenmesser der Fig.7 in detaillierter, teilweiser geschnittener Darstellung,
Fig.9
den Schnitt A-A der Fig.8,
Fig.10
eine Aufsicht auf den Momentenmesser der Fig.8 in Richtung F, und
Fig.11
zwei Diagramme M=f(D) zur Darstellung der Abhängigkeit des Antriebsmoments vom Wickeldurchmesser.
Der in den Fig.1,2 dargestellte Fadenspeicher 12 ist die Trommel 12' einer Konusschärmaschine. Mit dieser Konusschärmaschine wurde eine Fadenschar 10' aus Fäden eines nicht dargestellten Spulengatters bandweise aufgewickelt, bis der Fadenspeicher 12 bzw. die Trommel vollgewickelt war. Dieses Konusschärverfahren wurde in an sich bekannter Weise durchgeführt, wie unter Einsatz eines Kreuzriets 35, eines Supports 36 und einer Fadenmeß- und Andrückeinrichtung 37, mit der der jeweilige Wickelaußendurchmesser bestimmt und erfaßt wurde. Dabei wurde eine Steuer- und Regeleinrichtung verwendet, die als speicherprogrammierbare Steuerung 19 ausgebildet ist und einen Durchmessergeber 38 zur Durchmessererfassung des Wikkels auf der Trommel 12' aufweist.
Der Wickel der Trommel 12' muß umgebäumt werden, wozu die Wickelmaschine 11 bzw. Bäummaschine vorgesehen ist, die einen zu bewickelnden Wickelbaum 27 mit Seitenscheiben 27' aufweist. Es ist ein Wickelantrieb 16 vorhanden, der den unter anderem von einer Hochhalteeinrichtung 39 hochgehaltenen Wickelbaum 27 in Abhängigkeit von der Steuerung 19 anzutreiben vermag. Dementsprechend wird die Fadenschar 10 von der Trommel 12' zwischen die Seitenscheiben 27' des Wickelbaums 27 gewickelt. Dabei laufen die Fäden von der jeweiligen Abzugstelle 14 des Fadenspeichers 12 ohne Umlenkung bis zur Aufwickelstelle 15 der Wickelmaschine 11, wie aus Fig.1 ersichtlich ist, die die Fadenlaufrichtung mit geradem Pfeil und die Drehrichtungen der Trommel 12' bzw. des Wickelbaums 27 mit gekrümmten Pfeilen kennzeichnet.
Beim Aufwickeln bzw. Umbäumen kann die Fadenschar 10 die Trommel 12' drehen. Dabei muß beachtet werden, daß die Zugkräfte der einzelnen Fäden nicht zu groß werden, weil es sonst zu Fadenschäden bzw. zum Fadenbruch kommt. Andererseits muß dafür gesorgt werden, daß die Spannung in den einzelnen Fäden nicht zu gering ist, damit diese geordnet aufgewickelt werden können. Die Wickelzugkraft der Fadenschar 10 darf also auch nicht zu gering sein. Es ist daher einerseits erforderlich, den Wickelbaum 27 anzutreiben, aber andererseits auch, trommelseitig Dauerschlupfbremsen bzw. Bremseinrichtungen 13 einzusetzen, deren Bremskraft auf den Wickelantrieb 16 abgestimmt sein muß. Diese abzugseitigen Bremseinrichtungen 13 sind bedarfsweise mehrfach vorhanden und greifen an Bremsflanschen 40 der Trommel 12' an. Die Bremseinrichtungen 13 sind beispielsweise hydraulische Bremszangen, die von Ventilen 41 beaufschlagt werden, welche die Hydraulikflüssigkeit eines Speichers 42 von einem Druckumformer 43 erhalten, der von der speicherprogrammierbaren Steuerung 19 beeinflußt werden kann. Um die effektiv erzeugten Bremsmomente erfassen zu können, ist ein Bremsmomentenmesser 22 vorhanden, vgl. Fig.3, 4, der mit einer elektrischen Ankoppeleinrichtung 44 über einen Verstärker 45 an die Steuerung 19 angeschlossen ist. Es ist nur ein einziger Bremsmomentenmesser 22 vorhanden, weil davon ausgegangen werden kann, daß die weiteren Bremseinrichtungen 13 gleichwirkend sind, so daß die Vielzahl der Bremseinrichtung 13 steuerseitig berücksichtigt werden kann, also durch die speicherprogrammierbare Steuerung 19.
Die Fig.3,4 und 10 zeigen die mechanische Bremseinrichtung 13 als hydraulische Bremszange mit zwei Schenkeln 23. Die beiden Bremsschenkel 23 bilden jeweils zweiarmige Hebel, die jeweils mit Hebelachsen 46 begrenzt schwenkbeweglich gelagert sind. An einem Ende jedes Schenkels 23 ist eine Bremsbacke 47 angelenkt. Beide einander gegenüberliegenden Bremsbacken 47 drücken auf den Bremsflansch 40 der Trommel 12'. Am anderen Ende 48 des trommelseitigen Schenkels 23 greift die Kolbenstange eines hydraulischen Bremszylinders 49 an. Der Kolbenstangenaustritt ist von einem Faltenbalg 50 abgedichtet. Der Hydraulikzylinder 49 ist am Ende 51 des trommelfernen Schenkels 23 befestigt und in nicht dargestellter Weise hydraulisch angeschlossen. Die beiden Schenkel 23, die von Zugfedern 52 im Sinne eines Öffnens bzw. Rückstellens der Bremsbacken 47 beaufschlagt sind, werden von den Hebelachsen 46 in einem Lagerstück 53 gelagert, dessen Halteplatte 54 mit Befestigungsschrauben 55 unter Einklemmen eines Schutzschilds 56 an einem mehrteiligen Momentenaufnahmeschlitten 29 befestigt. Dieser Schlitten ist Bestandteil des Bremsmomentenmessers 22, der einen Führungstisch 28 hat, welcher gemäß Fig.4 am Maschinengestell 57 befestigt ist.
Wird die Bremseinrichtung 13 beaufschlagt, so bremsen die Bremsbacken 47 den Bremsflansch 40 der Trommel 12' ab und die infolgedessen entstehende Reaktionskraft überträgt sich auf den Führungstisch des Bremsmomentenmessers 22.
Die Fig.5 bis 7 zeigen eine Aufwickelvorrichtung, bei dem ein Wickelbaum 27 von einem hier nicht dargestellten Wikkelantrieb über einen kardanischen Antriebsstrang 17 angetrieben wird. Hierzu ist eine bei abgesenktem Wickelbaum 27 lösbare Halterung 26 vorhanden, die eine Lagerwelle 25 hat, welche in einem Gestell 58 der Wickelmaschine 11 in Wälzlager 59 drehbar gelagert ist. Am baumfernen Ende der Lagerwelle 25 ist ein Momentengeber 24 angeordnet, der vom Wickelantrieb 16 zu beaufschlagen ist und einen Geberausgang 60 hat, der einen Momentenaufnahmeschlitten 29 eines Antriebsmomentenmessers 21 beaufschlagt. Der Schlitten 29 entspricht in seinem Aufbau bis auf seine an den Momentengeber 24 angepaßten Kupplungsteile dem Schlitten 29 des vorbeschriebenen Bremsmomentenmessers 22. Der Antriebsmomentenmesser 21 wird gemäß Fig.5 und Detail zur Fig.5 von einer Halterung 61 in einer auf den Momentengeber 24 abgestimmten Position gehalten, um die Ankupplung des Geberausgangs 60 zu erleichtern.
Fig.6 zeigt einen Durchmessergeber 38' zur Bestimmung des Durchmessers bzw. der Wickeldicke des Wickelbaums 27, dessen Ausgangsgröße der speicherprogrammierbaren Steuerung 19 zugeleitet wird, die diese Größe, wie auch das Meßergebnis des Durchmessergebers 38, bei der Steuerung des Wickelantriebs 16 berücksichtigt. Hierzu wird auf Fig.11 hingewiesen, die diagrammatisch den Verlauf des Moments in Abhängigkeit vom Durchmesser des Wickels des Wickelbaums 27' zeigt. Es ist der Verlauf des zum Aufwickeln erforderlichen Moments bzw. Bäummoments Mb in Abhängigkeit vom Durchmesser D angegeben. Es ist ersichtlich, daß dieses Wickelmoment bzw. die Wickelzugkraft um so größer sein muß, desto dicker der aufgewickelte Wickel ist. Fig.11 zeigt das Diagramm für eine maximale Bäumgeschwindigkeit von etwa 200 mm je Zeiteinheit bei einer maximalen Wickelzugkraft von etwa 3000 N. Die untere Darstellung bezieht sich auf eine Bäumgeschwindigkeit von etwa 100 mm je Zeiteinheit bei einer Wickelzugkraft von etwa 200 N. Es ist ersichtlich, daß das vom Wickelantrieb 16 zu erzeugende Drehmoment Mb erheblich niedriger sein kann, wenn die Wickelzugkraft herabgesetzt wird. Die Darstellungen von Mb haben denselben Momentenmaßstab. Dementsprechend kann auch der Wickelantrieb 16 erheblich kleiner und damit auch preiswerter ausgebildet sein.
Es wurde bereits oben dargelegt, daß die Brems- bzw. Antriebsmomentenmesser 21,22 gleich ausgebildet sind, abgesehen von ihren speziellen Kupplungsteilen, die an die Bremseinrichtung 13 bzw. an den Momentengeber 24 angepaßt sind. Der Momentenaufnahmeschlitten 29 ist auf einem maschinengestellfesten Führungstisch 28 beweglich geführt. Der Führungstisch 28 wird am Maschinengestell mit durch Sicherungsscheiben 62 gesicherten Befestigungsschrauben 63 befestigt. Am Führungstisch 28 ist eine Schutzhaube 64 mit Befestigungsschrauben 65 fixiert.
Der Momentenaufnahmeschlitten 29 hat Parallelstreben 66, die mit den jeweiligen Kupplungsteilen für die Bremseinrichtung 13 oder für den Wickelantrieb 16 fest verbunden sind. Die Parallelstreben 66 sind miteinander durch einen Zentralkörper 67 verbunden, in dessen endseitige Ausnehmungen gehärtete Buchsen 68 zur Abstützung von Abstützfedern 33,34 eingelassen sind. Die in Fig.8 untere Abstützfeder 34 drückt auf eine Bundbuchse 69, die ihrerseits auf einem Zapfen eines Gewindebolzens 70 sitzt, der in den Führungstisch 28 fest eingeschraubt ist und dessen Einschraubstellung durch eine Kreuzlochmutter 71 gesichert ist. Die obere Abstützfeder 33 stützt ein Druckstück 72 ab, dessen Zapfen 74 mit einer Befestigungsmutter 75 an einem Kraftmesser 30 befestigt ist. Der Kraftmesser 30 ist mit einer Befestigungsschraube 77 an einer Gegendruckplatte 76 befestigt, die ihrerseits mit Befestigungs- und Abstandshaltemitteln 78 am Führungstisch 28 distanzeingestellt befestigt ist.
Die Abstützfeder 33,34 sind vorgespannt, so daß das Druckstück 72 stets gegen den Kraftmesser 30 gedrückt wird. Dieser ist als Dehnungsmeßstreifen ausgebildet und hat eine lineare Kennlinie. Entsprechend der Auslenkung des Zentralkörpers 67 des Führungsschlittens 29 gibt er eine Meßgröße ab, nämlich das Meßergebnis aus dem Antriebsstrang 17 des Wickelantriebs 16 oder, bei entsprechender Ankupplung an den Bremsstrang, aus der Bremseinrichtung 13 des Bremsstrangs 18. Dabei kann die Abfederung des Führungsschlittens 29 durch geeignete Ausbildung der Abstützfedern 33,34 beeinflußt werden, um die im Betrieb der Aufwickelvorrichtung vorkommenden Kräfte bzw. Momente und den Kenn- bzw. Meßbereich des Kraftmessers 30 aneinander anzupassen. Falls die konstruktionsbedingte Dämpfung des Brems- oder Antriebsmomentenmessers 21,22 nicht ausreicht, können zusätzliche Bedämpfungsmaßnahmen getroffen werden. Beispielsweise kann ein Dämpfungszylinder eingesetzt werden.
Für das exakte Arbeiten des Brems- oder Antriebsmomentenmessers 21,22 ist die exakte Führung des Momentenaufnahmeschlittens 29 von Bedeutung, die insbesondere auch reibungsarm sein muß. Hierzu sind die Parallelstreben 66 mit Gewindestiften 79 an Führungsstangen 31 befestigt. Es sind zwei Führungsstangen 31 vorhanden, die einander genau parallel ausgerichtet sind. Die Führungsstangen 31 und der Zentralkörper 67 bzw. die Absützfedern 33,34 liegen in derselben Ebene, wie insbesondere aus Fig.10 abzuleiten ist. Die Führungsstangen 31 greifen in Linearkugelführungen 32, die mit Sicherungsringen 80 in Haltebuchsen 81 des Führungstischs 28 gehalten sind. Jeweils zwei Linearkugelführungen 32 fluchten und sorgen für die reibungsarme Längsführung der Führungsstangen 31.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Aufwickeln von Fadenscharen (10), bei dem die Fäden mit einer Wickelmaschine (11) von einem rotierbaren Fadenspeicher (12) abgezogen werden, insbesondere von der Trommel (12') einer Konusschärmaschine, bei dem eine der Wickelzugkraft proportionale Größe gemessen und dem Meßergebnis entsprechend ein Wickelantrieb (16) und/oder eine abzugseitige Bremseinrichtung (13) beeinflußt wird bzw. werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschar (10) von der Abzugstelle (14) des Fadenspeichers (12) bis zur Aufwickelstelle (15) der Wickelmaschine (11) von Meßumlenkstellen frei verläuft, und daß das Meßergebnis aus dem Antriebsstrang (17) des Wickelantriebs (16) und/oder aus dem Bremsstrang (18) der Bremseinrichtung (13) gewonnen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (19) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelantrieb (16) in Abhängigkeit vom Wikkeldurchmesser des Fadenspeichers (12) und/oder eines Wickelbaums (27) der Aufwickelvorrichtung beeinflußt wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Speicherantrieb (20) rotierbarer Fadenspeicher (12) verwendet wird, dessen Speicherantrieb (20) im schiebenden Betrieb zusätzlich zum Wickelantrieb (16) eingesetzt wird.
  5. Aufwickelvorrichtung für Fadenscharen (10), mit einer Wickelmaschine (11), insbesondere einer Bäummaschine, mit einem rotierbaren Fadenspeicher (12), insbesondere einer Trommel einer Konusschärmaschine, mit einer Meßeinrichtung zur Ermittlung einer der beim Aufwickeln momentanen Wickelzugkraft proportionalen Größe, und mit einer Steuer- und Regeleinrichtung zur Beeinflussung eines Wickelantriebs (16) und/oder einer abzugseitigen Bremseinrichtung (13) für den Fadenspeicher (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschar (10) von der Abzugstelle (14) des Fadenspeichers (12) bis zur Aufwikkelstelle (15) der Wickelmaschine (11) meßumlenkstellenfrei ist, daß im Antriebsstrang (17) des Wickelantriebs (16) ein Antriebsmomentenmesser (21) und/oder im Bremsstrang (18) ein Bremsmomentenmesser (22) angeordnet ist, und daß der oder die Momentenmesser (21,22) an die Steuer- und Regeleinrichtung angeschlossen ist bzw. sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (13) eine mechanische Bremse aufweist, die an dem Bremsmomentenmesser (22) beweglich abgestützt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (13) eine fluidtechnische Bremszange ist, deren Schenkel (23) an dem Bremsmomentenmesser (22) beweglich abgestützt sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Momentengeber (24) an die Lagerwelle (25) für eine Halterung (26) des Wickelbaums (27) angeflanscht und ausgangsseitig beweglich am Antriebsmomentenmesser (21) abgestützt ist.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brems- oder Antriebsmomentenmesser (21,22) einen maschinengestellfesten Führungstisch (28) hat, an dem ein Momentenaufnahmeschlitten (29) geführt ist, der auf einen eine zugkraftproportionale Meßgröße abgebenden Kraftmesser (30) einwirkt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentenaufnahmeschlitten (29) linear geführt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentenaufnahmeschlitten (29) zwei die mechanische Bremse oder den Momentengeber (24) kuppelnde parallele Führungsstangen (31) aufweist, die beidendig in Linearkugelführungen (32) lagern.
  12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentenaufnahmeschlitten (29) auf einander gegenüberliegenden Seiten federnd abgestützt ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentenaufnahmeschlitten (29) fluchtende Abstützfedern (33,34) in der Symmetrieebene der Führungsstangen (31) aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentenaufnahmeschlitten (29) federnd an dem Kraftmesser (30) abgestützt ist.
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