EP0816277A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kreuzspulen in wilder Wicklung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kreuzspulen in wilder Wicklung Download PDF

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EP0816277A2
EP0816277A2 EP97108839A EP97108839A EP0816277A2 EP 0816277 A2 EP0816277 A2 EP 0816277A2 EP 97108839 A EP97108839 A EP 97108839A EP 97108839 A EP97108839 A EP 97108839A EP 0816277 A2 EP0816277 A2 EP 0816277A2
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EP
European Patent Office
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winding
diameter
yarn
reel
cheese
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EP97108839A
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French (fr)
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EP0816277A3 (de
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Ferdinand-Josef Hermanns
Urs Prof. Dr. Meyer
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
W Schlafhorst AG and Co
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Publication date
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Publication of EP0816277A3 publication Critical patent/EP0816277A3/de
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • 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
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2557/20—Calculating means; Controlling methods
    • B65H2557/24—Calculating methods; Mathematic models
    • 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 invention relates to a method and an apparatus for Manufacture of bobbins in a wild winding using a Winding device which has a friction roller driving a cheese contains and the means for continuous recording and evaluating the angular speeds of the friction roller and has a bobbin, by means of a yarn application an initially empty bobbin tube during a winding trip Cheese is formed.
  • a method and a device of the type mentioned at the beginning are known for example from DE 42 39 579 A1. There are the detected angular velocities of friction roller and cheese are evaluated to identify so-called image zones and trigger image disturbance methods to image wrap prevent or diminish.
  • the invention has for its object a method of type mentioned in such a way that a statement about the quality of the cheese produced can and possibly already during the winding process Interventions in the winding process can be made to improve the quality.
  • This object is achieved in that the angular velocities be evaluated in such a way that the course of the actual values the size of the yarn order continuously during a winding process is determined.
  • the yarn order for example as a yarn order per revolution the bobbin or as a yarn order per time is an essential parameter for the quality of the cheese, since it gives a particular statement about the Winding density of the package can be obtained. Is the yarn order largely uniform and constant during a winding cycle, so this is a statement about the winding density since then the winding density is largely uniform.
  • a cheese with uniform winding density during further processing Advantages for example in dyeing and in particular when unwinding. It should be noted here that despite a compensation of the contact force with which the cheese lies on the friction roller during the winding process, and despite a thread tension control to a constant Value still get relatively high density fluctuations especially in areas of image zones. Due to the Information about the course of the yarn application also in the area The image zones can also be based on the quality of the close the applied image interference method.
  • the actual values of the yarn order as a curve during the winding trip recorded over time or over the coil diameter will. This can happen, for example, in that this Curve is printed parallel to the winding process. It is also possible to save this curve and print it out later or to display on a monitor to the quality to judge a package.
  • the actual values of the size of the yarn order in at least one Area of an image zone continuously compared with target values and adjusted to these setpoints.
  • the string (10) runs via an adjustable and / or adjustable thread tensioner (16) to a thread guide eyelet (17) and then to Reverse thread (15) of the friction roller (14).
  • the cheese (13) is held by means of bobbins (18), which engage in the coil sleeve (12) and with the coil sleeve (12) and thus rotate with the cheese (13).
  • the coil plate (18) are rotatable in a coil frame (19) stored that the cheese (13) with a predetermined bearing force rests on the friction roller (14).
  • a control and / or regulating device belongs to the winding device (20).
  • the control and / or regulating device (20) gives the speed of a drive motor (21) of the friction roller (14) before. This happens, for example, via a Inverter (22) on the trained as an asynchronous motor Drive motor (21) is connected.
  • the tax and / or Control device (20) also acts only schematically illustrated, adjustable thread tensioner (16), so that the thread tension is adjusted and in particular to a constant Value is adjusted with which the thread (10) the cheese (13) is wound up.
  • the coil frame (19) is shown only schematically Device (23) provided with the tracking force is adjustable with which the cheese (13) on the friction roller (14) rests.
  • the device (23) can work autonomously, i.e. automatically over the coil diameter for one ensure at least approximately constant tracking force.
  • the device (23) of the control and / or Control device (20) is set, for example a constant tracking force is set.
  • a bobbin (18) and the shaft (26) of the friction roller (14) are assigned to angle encoders (24, 25) which are connected to the Control and / or regulating device (20) are connected.
  • the invention is based on the consideration that an immediate Indications of the winding density of the yarn application per turn the cheese (13) or the yarn application opro time unit. Takes on the size of the yarn order at constant winding conditions, this corresponds to immediately an increase in the winding density. Conversely, an increase in the yarn application per turn or Time of winding density decrease.
  • the course of the Actual values of the size of the yarn application via a winding trip, i.e. winding a yarn (or thread) onto an initially empty bobbin tube (12) until a finished package is produced (13) is therefore an important parameter for a package.
  • the present invention therefore provides a method and a device available through which the course of the Actual values of the yarn application continuously during the winding process is determined.
  • the yarn application ( ⁇ ) then corresponds to half the change in diameter after one turn. However, this calculation does not a usable result since the yarn application ( ⁇ ) per coil revolution in relation to the coil diameter is extremely low. Due to the noise of the measured values the yarn application ( ⁇ ) cannot be determined in this way.
  • FIG. 3 Since the method and the device according to the invention can be used in the same way for cylindrical cross-wound bobbins (13) and for conical cross-wound bobbins (13 '), a conical cross-wound bobbin (13') is shown in FIG. 3 in connection with a friction roller (14) indicated.
  • the angle transmitters (24, 25) deliver the angular velocity ( ⁇ sp ) of the cheese (13) and the angular velocity ( ⁇ FW ) of the friction roller (14).
  • the diameter (d sp ) is calculated in an evaluation device (27) according to equation (1). In the case of a conical cheese, this is the driven diameter.
  • the number of revolutions is counted in a revolution counter (28) on the basis of the angular velocity ( ⁇ sp ) of the cheese (13).
  • the values of the revolution counter (28) and the evaluation device (27) are input into the mathematical filter (29), for example a Kalman filter, which has been developed from equation (2a).
  • This filter provides the actual values ( ⁇ i ) for the yarn application.
  • the filter also supplies the coil diameter (d 0 ) according to the last calculation.
  • the diameter (d sp ) is calculated in a subsequent evaluation device (30) according to equation (2a), the value of the revolution counter (28) also being entered.
  • the values (d sp ) and ( ⁇ i ) obtained in the above manner can be evaluated in several directions.
  • the measured diameter (d sp ) can be compared in a comparison device (31) with a maximum value (d spmax ) which, if d sp corresponds to d spmax, outputs a signal for ending the winding process of the cheese bobbin (13) which has just been produced.
  • the values (d sp ) and ( ⁇ i ) are further fed to a device (32) for recording, for example a memory in which the course of the yarn application ( ⁇ ) over the diameter (d sp ) of the cheese (13) is recorded. If required, the values recorded in the memory (32) can be forwarded to a printer (33) and printed out there. They can also be forwarded to a screen (34) and displayed there.
  • a device (32) for recording for example a memory in which the course of the yarn application ( ⁇ ) over the diameter (d sp ) of the cheese (13) is recorded.
  • the values recorded in the memory (32) can be forwarded to a printer (33) and printed out there. They can also be forwarded to a screen (34) and displayed there.
  • the actual value ( ⁇ i ) of the yarn application can also be forwarded to a comparison device (35) which compares the actual value ( ⁇ i ) with a target value ( ⁇ soll ). If the actual value ( ⁇ i ) falls below the target value ( ⁇ soll ), this is a sign that the cheese (13) is being wound with too high a winding density.
  • the comparison device (35) can trigger an engagement signal which acts on the thread tensioner (16) and / or the inverter (22) of the drive motor (21) in order to partially open the thread tensioner (16) and / or reduce the speed of the drive motor (22) to reduce the thread tension.
  • the signal from the comparison device (35) can be supplied to the device (23) simultaneously or alternatively in order to reduce the contact force of the cheese (13) on the friction roller (14) and thus also to reduce the winding density again.
  • the desired value ( ⁇ desired) may precede given or determined during the winding process, in particular in the area outside of image zones in which the Garnsmoked ( ⁇ ) is relatively constant. Since an intervention in the winding process is required in most cases only in the area of image zones, and only in image zones with larger bobbin diameters, the comparison device (35) expediently only operates in the area of such image zones. For this purpose it is possible to evaluate the signals of the rotary angle sensors (24, 25) in order to recognize the area of an image zone, as is known for example from DE 42 39 579 A1.

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Abstract

Beim Herstellen einer Kreuzspule (13) mittels einer die Kreuzspule (13) antreibenden Friktionswalze (14) wird vorgesehen, daß die Winkelgeschwindigkeiten der Friktionswalze (14) und der Kreuzspule (13) fortlaufend derart ausgewertet werden, daß der Verlauf der Istwerte der Größe des Garnauftrags während eines Spulvorgangs ermittelt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Kreuzspulen in wilder Wicklung mittels einer Spulvorrichtung, die eine eine Kreuzspule antreibende Friktionswalze enthält und die Mittel zum fortlaufenden Erfassen und Auswerten der Winkelgeschwindigkeiten von Friktionswalze und Kreuzspule aufweist, wobei mittels eines Garnauftrags auf eine zunächst leere Spulenhülse während einer Spulreise eine Kreuzspule gebildet wird.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 42 39 579 A1 bekannt. Dort werden die erfaßten Winkelgeschwindigkeiten von Friktionswalze und Kreuzspule ausgewertet, um sogenannte Bildzonen zu erkennen und Bildstörverfahren auszulösen, um Bildwickel zu verhindern oder zu vermindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Aussage über die Qualität der hergestellten Kreuzspule getroffen werden kann und gegebenenfalls bereits während des Spulvorganges Eingriffe in den Spulvorgang vorgenommen werden können, um die Qualität zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Winkelgeschwindigkeiten derart ausgewertet werden, daß der Verlauf der Istwerte der Größe des Garnauftrags fortlaufend während eines Spulvorgangs ermittelt wird.
Der Garnauftrag, der beispielsweise als Garnauftrag pro Umdrehung der Spule oder als Garnauftrag pro Zeit ermittelt wird, ist eine wesentliche Kenngröße für die Qualität der Kreuzspule, da sich daraus insbesondere eine Aussage über die Wickeldichte der Kreuzspule gewinnen läßt. Ist der Garnauftrag während einer Spulreise weitgehend gleichmäßig und konstant, so ist dies eine Aussage über die Wickeldichte, da dann die Wickeldichte weitgehend gleichmäßig ist. Eine Kreuzspule mit gleichmäßiger Wickeldichte hat bei der Weiterverarbeitung Vorteile, beispielsweise beim Färben und insbesondere beim Abspulen. Hier ist zu beachten, daß beispielsweise trotz einer Kompensation der Auflagekraft, mit welcher die Kreuzspule während des Spulvorgangs auf der Friktionswalze aufliegt, und trotz einer Fadenzugkraftregelung auf einen konstanten Wert noch relativ hohe Dichteschwankungen erhalten werden, insbesondere in Bereichen von Bildzonen. Aufgrund der Information über den Verlauf des Garnauftrages auch im Bereich der Bildzonen läßt sich dabei auch auf die Qualität des angewandten Bildstörverfahrens schließen.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Istwerte des Garnauftrages als eine Kurve während der Spulreise über die Zeit oder über den Spulendurchmesser aufgezeichnet werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß diese Kurve parallel zum Spulprozeß ausgedruckt wird. Es ist auch möglich, diese Kurve abzuspeichern und später auszudrucken oder auf einem Monitor zur Anzeige zu bringen, um die Qualität einer Kreuzspule zu beurteilen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß aus den Istwerten der Größe des Garnauftrags der Durchmesser der Kreuzspule gebildet und mit einem Grenzwert verglichen wird, der dem maximal herzustellenden Spulendurchmesser entspricht, bei dessen Erreichen der Spulprozeß mit dieser Kreuzspule beendet wird. Dadurch ist es möglich, Kreuzspulen herzustellen, die alle exakt den gleichen Durchmesser aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Istwerte der Größe des Garnauftrages wenigstens in einem Bereich einer Bildzone fortlaufend mit Sollwerten verglichen und auf diese Sollwerte eingeregelt werden. Durch das Regeln der Größe des Garnauftrages insbesondere im Bereich einer Bildzone lassen sich Dichtschwankungen in diesem Bereich zumindest reduzieren, so daß eine Kreuzspule mit einer erhöhten Qualität hergestellt werden kann.
Um die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu lösen, wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Mittel zum Auswerten eine die Istwerte der Größe des Garnauftrags fortlaufend während einer Spulreise ermittelnde Auswerteeinrichtung enthalten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform.
Fig. 1
zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer Friktionswalze und einer davon angetriebenen Kreuzspule zur Erläuterung der bei der Ermittlung des Garnauftrags benutzten physikalischen Größen und
Fig. 3
ein Blockdiagramm einer Auswerteeinrichtung zum Ermitteln des Garnauftrags pro Spulenumdrehung und zum Auswerten dieser ermittelten Werte.
Mit der Spulvorrichtung nach Fig. 1 wird ein Faden (10), der in Pfeilrichtung (11) läuft, auf eine Spulenhülse (12) zu einer zylindrischen Kreuzspule (13) aufgewickelt. Die zylindrische Kreuzspule (13) liegt auf einer Friktionswalze (14) auf, die mit einem Kehrgewinde (15) versehen ist, so daß sie gleichzeitig als eine Changiereinrichtung wirkt. Der Faden (10) läuft über einen einstellbaren und/oder regelbaren Fadenspanner (16) zu einer Fadenführungsöse (17) und danach zum Kehrgewinde (15) der Friktionswalze (14).
Die Kreuzspule (13) ist mittels Spulentellern (18) gehalten, die in die Spulenhülse (12) eingreifen und mit der Spulenhülse (12) und damit mit der Kreuzspule (13) rotieren. Die Spulenteller (18) sind drehbar in einem Spulenrahmen (19) derart gelagert, daß die Kreuzspule (13) mit einer vorgebbaren Auflagekraft auf der Friktionswalze (14) aufliegt.
Zu der Spulvorrichtung gehört eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20). Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20) gibt die Geschwindigkeit eines Antriebsmotors (21) der Friktionswalze (14) vor. Dies geschieht beispielsweise über einen Wechselrichter (22), der an den als Asynchronmotor ausgebildeten Antriebsmotor (21) angeschlossen ist. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20) wirkt auch auf den nur schematisch dargestellten, verstellbaren Fadenspanner (16), so daß die Fadenzugkraft eingestellt und insbesondere auf einen konstanten Wert eingeregelt wird, mit welchem der Faden (10) auf die Kreuzspule (13) aufgewickelt wird.
Der Spulenrahmen (19) ist mit einer nur schematisch dargestellten Einrichtung (23) versehen, mit der die Auflagekraft einstellbar ist, mit der die Kreuzsspule (13) auf der Friktionswalze (14) aufliegt. Die Einrichtung (23) kann autonom arbeiten, d.h. selbsttätig über den Spulendurchmesser für eine wenigstens annähernde Konstanthaltung der Auflagekraft sorgen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch vorgesehen, daß die Einrichtung (23) von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20) eingestellt wird, beispielsweise auf eine konstante Auflagekraft eingeregelt wird.
Einem Spulenteller (18) und der Welle (26) der Friktionswalze (14) sind Drehwinkelgeber (24, 25) zugeordnet, die an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (20) angeschlossen sind.
Bei bestimmten, im voraus berechenbaren Durchmesserverhältnissen von Friktionswalze (14) und Kreuzspule (13), in den sogenannten Bildzonen, treten Bilder oder Rauten auf, die insbesondere das Abspulen des Fadens von der Kreuzspule nachteilig beeinflussen. Es werden deshalb Bildstörverfahren eingesetzt, die derartige Bilder oder Rauten verhindern oder wenigstens in ihrer Auswirkung verringern. Hierzu ist es bekannt, den Antriebsmotor (21) in Intervallen derart ein- und auszuschalten, daß in einer Beschleunigungsphase nach dem Einschalten ein Schlupf zwischen Friktionswalze (14) und Kreuzspule (13) vorhanden ist, und in der anschließenden Auslaufphase ein schlupffreier Zustand zwischen Friktionswalze (14) und Kreuzspule (13) herrscht. Sobald die Drehzahl der Friktionswalze unter einen vorgegebenen Wert abgefallen ist, erfolgt ein erneutes Einschalten, d.h. eine Beschleunigungsphase mit Schlupf, für eine vorgegebene Zeitspanne. Es ist bekannt, daß trotz eines derartigen Bildstörverfahrens im Bereich einer Bildzone eine relativ starke Vergrößerung der Wickeldichte mit den damit verbundenen negativen Folgen für das Abspulverhalten auftritt.
Schon das Wissen über die Größe und/oder den Verlauf von Schwankungen der Wickeldichte innerhalb einer Kreuzspule ist von Vorteil, da diese Kenntnis bei der Weiterverarbeitung (Färben oder Abspulen) verwendet werden kann und da diese Größe eine Aussage über die Qualität der Kreuzspule darstellt. Zu besonderen Vorteilen führt darüber hinaus das Erfassen der Wickeldichte während des Spulvorgangs dann, wenn aufgrund dieser ermittelten Größe Eingriffe in den Spulvorgang vorgenommen werden, insbesondere um die Schwankungen in der Wickeldichte zumindest zu verringern.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß ein unmittelbares Anzeichen für die Wickeldichte der Garnauftrag pro Umdrehung der Kreuzspule (13) ist oder auch der Garnauftrag opro Zeiteinheit. Nimmt die Größe des Garnauftrags bei an sich gleichbleibenden Wickelbedingungen ab, so entspricht das unmittelbar einer Erhöhung der Wickeldichte. Umgekehrt entspricht eine Erhöhung des Garnauftrags pro Umdrehung oder Zeit einer Verminderung der Wickeldichte. Der Verlauf der Istwerte der Größe des Garnauftrags über eine Spulreise, d.h. das Aufwickeln eines Garns (oder Fadens) auf eine zunächst leere Spulenhülse (12) bis zum Erzeugen einer fertigen Kreuzspule (13), ist somit eine wichtige Kenngröße für eine Kreuzspule. Die vorliegende Erfindung stellt deshalb ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, durch die der Verlauf der Istwerte des Garnauftrags während des Spulvorganges fortlaufend ermittelt wird.
Theoretisch ist die Ermittlung des Garnauftrags aufgrund folgender Gleichung (1) relativ einfach dsp = ωFW ωsp . dFW
In dieser Gleichung bedeutet
dsp
(momentaner) Durchmesser der Kreuzspule (13),
dFW
Durchmesser der Friktionswalze (14) (der einen bekannten konstanten Wert hat),
ωFW
Winkelgeschwindigkeit der Friktionswalze (14) und
ωsp
Winkelgeschwindigkeit der Kreuzspule (13).
Der Garnauftrag (δ) entspricht dann der Hälfte der Durchmesseränderung nach einer Umdrehung. Diese Berechnung führt jedoch nicht zu einem brauchbaren Ergebnis, da der Garnauftrag (δ) pro Spulenumdrehung im Verhältnis zu dem Spulendurchmesser äußerst gering ist. Aufgrund des Rauschens der Meßwerte läßt sich auf diese Weise der Garnauftrag (δ) nicht ermitteln.
Zur Berechnung des Garnauftrags (δ) in Abhängigkeit von der Spulumdrehung wird deshalb eine zweite Gleichung herangezogen nämlich die Gleichung (2a) dsp = d0 + 2 .δ . nsp .
In dieser Gleichung bedeutet
dsp
der momentane Durchmesser der Kreuzspule (13),
d0
der zuvor berechnete Durchmesser der Kreuzspule (13),
δ
Garnauftrag pro Umdrehung der Kreuzspule (13) und
nsp
Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule (13) nach dem zuvor berechneten Durchmesser d0.
Aus dieser Gleichung wird ein mathematisches Filter entwickelt, in das das Ergebnis der Gleichung (1) und die Anzahl der Umdrehungen (nsp) eingegeben werden. Dieses mathematische Filter liefert dann jeweils die Werte für d0 und für den Garnauftrag (δ).
Diese Auswertung wird nachfolgend anhand von Fig. 3 näher erläutert. Da das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung in gleicher Weise für zylindrische Kreuzspulen (13) als auch für konische Kreuzspulen (13') eingesetzt werden kann, ist in Fig. 3 eine konische Kreuzspule (13') in Verbindung mit einer Friktionswalze (14) angedeutet. Die Winkelgeber (24, 25) liefern die Winkelgeschwindigkeit (ωsp) der Kreuzspule (13) und die Winkelgeschwindigkeit (ωFW) der Friktionswalze (14). In einer Auswerteeinrichtung (27) wird der Durchmesser (dsp) nach der Gleichung (1) berechnet. Bei einer konischen Kreuzspule ist das der angetriebene Durchmesser. Da der Durchmesser (dFW) der Friktionswalze (14) konstant ist, kann die Multiplikation mit diesem Wert entfallen. In einem Umdrehungszähler (28) werden aufgrund der Winkelgeschwindigkeit (ωsp) der Kreuzspule (13) die Anzahl der Umdrehungen gezählt. Die Werte des Umdrehungszählers (28) und der Auswerteeinrichtung (27) werden in das mathematische Filter (29), beispielsweise ein Kalman-Filter, eingegeben, das aus der Gleichung (2a) entwickelt worden ist. Dieses Filter liefert die Istwerte (δi) für den Garnauftrag. Ebenso liefert das Filter den Spulendurchmesser (d0) entsprechend der letzten Berechnung. In einer nachfolgenden Auswerteeinrichtung (30) wird der Durchmesser (dsp) nach der Gleichung (2a) berechnet, wobei auch der Wert des Umdrehungszählers (28) mit eingegeben wird.
Während des Herstellens einer Kreuzspule (13), d.h. während einer Spulreise, sind auch Zeitabschnitte vorhanden, in denen die Gefahr einer Änderung der Wickeldichte nicht besteht oder eine Änderung allenfalls in einem unschädlichen Maß auftritt. Das Erfassen des Spulendurchmessers (dsp) und des Garnauftrages (δ) kann deshalb auf erfahrungsgemäß gefährdete Abschnitte beschränkt werden.
Die in vorstehender Weise erhaltenen Werte (dsp) und (δi) können in mehrere Richtungen ausgewertet werden. Beispielsweise kann in einer Vergleichseinrichtung (31) der gemessene Durchmesser (dsp) mit einem Maximalwert (dspmax) verglichen werden, der bei Übereinstimmung von dsp mit dspmax ein Signal zum Beenden des Spulprozesses der gerade hergestellten Kreuzspule (13) ausgibt.
Die Werte (dsp) und (δi) werden weiter einer Einrichtung (32) zum Aufzeichnen zugeführt, beispielsweise einem Speicher, in welchem der Verlauf des Garnauftrags (δ) über den Durchmesser (dsp) der Kreuzspule (13) aufgezeichnet wird. Bei Bedarf können die in dem Speicher (32) aufgezeichneten Werte an einen Drucker (33) weitergeleitet und dort ausgedruckt werden. Sie können auch an einen Bildschirm (34) weitergeleitet und dort zur Anzeige gebracht werden.
Wie in Fig. 3 weiter dargestellt ist, kann der Istwert (δi) des Garnauftrages auch an eine Vergleichseinrichtung (35) weitergeleitet werden, die den Istwert (δi) mit einem Sollwert (δsoll) vergleicht. Unterschreitet der Istwert (δi) den Sollwert (δsoll), so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Kreuzspule (13) mit einer zu hohen Wickeldichte gewickelt wird. Die Vergleichseinrichtung (35) kann in diesem Fall ein Eingriffsignal auslösen, das auf den Fadenspanner (16) und/oder den Wechselrichter (22) des Antriebsmotors (21) einwirkt, um durch teilweises Öffnen des Fadenspanners (16) und/oder Verringern der Drehzahl des Antriebsmotors (22) die Fadenzugkraft zu reduzieren. Das Signal der Vergleichseinrichtung (35) kann gleichzeitig oder alternativ auch der Einrichtung (23) zugeführt werden, um die Auflagekraft der Kreuzspule (13) auf der Friktionswalze (14) zu reduzieren und damit ebenfalls die Wickeldichte wieder zu verringern. Der Sollwert (δsoll) kann vorausgegeben oder während des Spulprozesses ermittelt werden, insbesondere im Bereich außerhalb von Bildzonen, in denen der Garnauftrag (δ) relativ konstant ist. Da ein Eingriff in den Spulvorgang in den meisten Fällen nur im Bereich von Bildzonen erforderlich ist, und dabei nur in Bildzonen bei größeren Spulendurchmessern, wird zweckmäßigerweise die Vergleichseinrichtung (35) nur im Bereich derartiger Bildzonen tätig. Hierzu ist es möglich, die Signale der Drehwinkelgeber (24, 25) auszuwerten, um den Bereich einer Bildzone zu erkennen, wie dies beispielsweise aus der DE 42 39 579 A1 bekannt ist.
In dem Vorstehenden ist dargelegt worden, wie die Istwerte (δi) des Garnauftrags fortlaufend während eines Spulvorganges unter Auswertung der von Drehwinkelgebern (24, 25) erfaßten Winkelgeschwindigkeiten (ωsp) der Kreuzspule (13) und (ωFW) der Friktionswalze (14) ermittelt werden. Selbstverständlich ist eine entsprechende Auswertung auch möglich, wenn die Periodendauern der Kreuzspule (13) und der Friktionswalze (14) oder die Drehzahlen ermittelt und miteinander verarbeitet werden. Soweit in den Ansprüchen die Winkelgeschwindigkeiten beansprucht sind, sind diese als Synonym für in gleicher Weise erfaßbare Meßwerte zu verstehen.
Der Verlauf des Durchmessers (dsp) über die Wickelzeit läßt sich mit folgender Gleichung (2b) ausdrücken: dsp = do 2 + 6 π . δ . υ . t
Die Gleichung (2b) wird aus der Abhängigkeit des Durchmessers (dsp) der Kreuzspule (13) von dem Drehwinkel (ϕ) der Spule erhalten, für den gilt dsp = do + 1 π . δ . ϕ (t)
Hierin ist ϕ(t) der Drehwinkel der Kreuzspule in Abhängigkeit von der Zeit. Wird diese Gleichung nach der Zeit abgeleitet, so ergibt sich d sp = 1 π . δ . ϕ(t)
Die Ableitung ϕ ˙(t) ist die Winkelgeschwindigkeit ω(t) der Kreuzspule (13), so daß gilt d sp = 1 π . δ . ω(t)
Da ferner gilt dsp = 2 υω(t) und damit d sp = -2 υ·ω(t) ω2(t) ergibt sich - 2 υ.ω(t)ω2(t) = δ.ω(t)π wobei ϕ die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule ist.
Wird diese Gleichung nach ω integriert und außerdem eingesetzt ωo = 2.υdO so ergibt sich daraus ω(t) = υ do 2 + 6π . δ . υ . t unter der Voraussetzung, daß ϕFW = ϕSp ist,
gilt dsp = ωFWωsp . dFW woraus dann folgt dsp = do 2 + 6π . δ . ϕ . t d.h., die Gleichung (2b), in der
ϕ die bekannte Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalze (14) ist.
Wird der momentane Spulendurchmesser (dsp) und/oder der Garnauftrag (δi) über die Zeit nach der Gleichung (2b) ermittelt, so wird in Abwandlung der Fig. 3 anstelle eines Umdrehungszählers (28) eine Zeitmeßeinrichtung vorgesehen. Das mathematische Filter (29) ist in diesem Fall aus der Gleichung (2b) entwickelt.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen von Kreuzspulen in wilder Wicklung mittels einer Spulvorrichtung, die eine eine Kreuzspule antreibende Friktionswalze enthält und die Mittel zum fortlaufenden Erfassen und Auswerten der Winkelgeschwindigkeiten von Friktionswalze und Kreuzspule aufweist, wobei mittels eines Garnauftrags auf eine zunächst leere Spulenhülse während einer Spulreise eine Kreuzspule gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeiten derart ausgewertet werden, daß die Istwerte der Größe des Garnauftrages fortlaufend während eines Spulvorgangs ermittelt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Istwerte des Garnauftrages mittels eines mathematischen Filters erfolgt, das aus einer den momentanen Durchmesser der Kreuzspule über die Wickelzeit oder über die Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule angebenden Gleichung entwickelt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte des Garnauftrags als eine Kurve über der Zeit oder den Spulendurchmesser aufgezeichnet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Istwerten der Größe des Garnauftrages der Durchmesser der Spule gebildet und mit einem Grenzwert verglichen wird, der dem maximal herzustellenden Spulendurchmesser entspricht, bei dessen Erreichen der Spulprozeß dieser Kreuzspule beendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte der Größe des Garnauftrags wenigstens in einem Bereich einer Bildzone fortlaufend mit Sollwerten verglichen und auf die Sollwerte eingeregelt werden.
  6. Vorrichtung zum Herstellen von Kreuzspulen in wilder Wicklung mittels einer Spulvorrichtung, die eine eine Kreuzspule antreibende Friktionswalze enthält und die Mittel zum fortlaufenden Erfassen und Auswerten der Winkelgeschwindigkeiten von Friktionswalze und Kreuzspule aufweist, wobei mittels eines Garnauftrages auf eine zunächst leere Spulenhülse während einer Spulreise eine Kreuzspule gebildet wird, und zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Auswerten eine die Istwerte (δi) der Größe des Garnauftrags (δ) fortlaufend während eines Spulvorganges ermittelnde Auswerteeinrichtung (24, 25, 27, 28, 29) enthalten.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung ein mathematisches Filter (29) enthält, das aus einer den momentanen Spulendurchmesser (dsp) der Kreuzspule (13) über die Anzahl der Spulenumdrehungen oder über die Zeit berechnenden Gleichung (2a, 2b) gebildet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine den gemessenen Spulendurchmesser (dsp) mit einem einstellbaren Maximalwert (dspmax) vergleichende und bei Erreichen des Maximalwerts ein Signal zum Beenden des Spulprozesses abgebende Einrichtung (31) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (32, 34) zum Aufzeichnen und/oder Anzeigen des Verlaufs des Garnauftrages (δ) vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (35) zum Vergleichen des Istwertes (δi) des Garnauftrages mit einem Sollwert (δsoll) des Garnauftrags und zum Ausgeben von stellsignalen bei Abweichungen von Istwert und Sollwert vorgesehen ist.
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