EP0937007B1 - Verfahren und aufspulmaschine zum aufspulen eines mit konstanter geschwindigkeit anlaufenden fadens - Google Patents

Verfahren und aufspulmaschine zum aufspulen eines mit konstanter geschwindigkeit anlaufenden fadens Download PDF

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EP0937007B1
EP0937007B1 EP97912223A EP97912223A EP0937007B1 EP 0937007 B1 EP0937007 B1 EP 0937007B1 EP 97912223 A EP97912223 A EP 97912223A EP 97912223 A EP97912223 A EP 97912223A EP 0937007 B1 EP0937007 B1 EP 0937007B1
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EP
European Patent Office
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thread
dancer arm
winding
bobbin
guide
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EP97912223A
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French (fr)
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EP0937007A1 (de
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Eberhard Krausse
Joachim Meinel
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STC Spinnzwirn GmbH
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Barmag Spinnzwirn GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/14—Pulleys, rollers, or rotary bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/385—Regulating winding speed
    • 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 for winding a constant Speed starting thread according to the preamble of the claim 1 and a winding machine according to the preamble of claim 4.
  • the one starting at constant speed Thread wound into a bobbin by means of a driven winding spindle To wind up the thread with even thread tension , the winding speed must be equal to the feeding speed of the thread.
  • the thread is placed between two stationary Threaded dancer arm role guided.
  • the dancer arm role is on attached to a dancer arm loaded with a torque. hereby a slack is created in the thread between the two thread guides.
  • a control loop is used depending on the position of the dancer’s position the speed of the winding spindle and thus the peripheral speed the bobbin regulated so that the thread when winding from the beginning to End of the winding trip always has the same sag.
  • the absolute thread length changes between the thread guide upstream of the traversing and the deposit point of the thread on the bobbin due to the traversing movement with each traversing stroke of the traversing thread guide.
  • the dancer arm In order to compensate for this difference in length, the dancer arm must be Position with a frequency that corresponds to twice the traversing frequency, consequences.
  • the dancer arm can determine this frequency due to its mass and geometric shape, do not follow.
  • the necessary amplitude and frequency the movement of the dancer arm role or the dancer arm can be increased
  • the speed of the oscillation cannot be reached. That’s what happens to thread tension changes, which either overstretch the thread or dumped.
  • EP 0 542 419 and EP 0 114 365 are dancer rolls or rollers for the Tension control and also as a buffer for the intermittent operation of Wire feeders are known in which multiple wraps are used. This However, solutions are not readily available on textile machines for manufacturing and winding transferable by threads.
  • the invention compensates for the fluctuation change in length of the thread.
  • the winding spindle speed is controlled so that the winding speed of the thread is equal to the feeding speed of the thread.
  • the invention now provides a solution, such as the length of the Thread from the point of contact of the bobbin to that upstream of the dancer arm roll Thread guide to which the thread is moving at a constant speed accumulates, can be kept constant.
  • the dancer arm must change the length of the thread due to the change Make a compensation stroke dependent on the number of wraps is a fraction of the distance change. So is already at double wrap against the amplitude of the dancer arm movement halved the previous single loop.
  • Another advantage of the invention is that the weight of the dancer arm role or the torque acting on the dancer arm also in Depending on the number of wraps only a fraction affects the thread tension. In the case of double wrapping, only a quarter of the force acting on the dancer arm role in the thread effective.
  • the method according to the invention is therefore also particularly suitable for winding threads with fine titers at relatively low Thread tensions are wound.
  • the defined multiple looping of the dancer arm role is formed that the thread running onto the dancer arm roll first runs out one or more times to a fixed thread guide and back is directed. This creates several partial wraps on the Dancer arm role.
  • the winding machine according to the invention for applying the method is characterized in that the thread on the dancer arm role in each a thread running groove is guided. This ensures that even at constant vibrations of the dancer arm the thread around the dancer arm role is conducted safely.
  • the thread running grooves have the same diameter on.
  • the thread deflections can therefore on the dancer arm role over the stationary thread guide both via independently rotatable bearings Rolls as well as a single continuous cylindrical roll respectively.
  • the multiple deflection of the thread takes place advantageously between the Dancer arm role and one of the two fixed thread guides, which with the Dancer arm roll form the slack of the thread.
  • FIG. 1 an embodiment of a winding machine is shown in perspective.
  • the winding head is arranged on a vertical stand plate 1.
  • the winding spindle 3 on which the coil 4 is opened with the winding tube 5, rt cantilever binge.
  • the traversing device 8 for traversing the incoming thread 2 is assigned to the winding spindle 3.
  • the traversing device 8 parallel to the bobbin 4 consists of a housing 6, in which a reversing thread shaft is rotatably mounted, and the traversing thread guide 7, which is moved back and forth by the reversing thread shaft in a straight guide and which lays the thread 2 on the bobbin.
  • a support roller 20 is freely rotatably mounted on the housing 6 of the traversing device.
  • the traversing device 8 with the reverse thread shaft is on a carriage 21 attached.
  • the carriage 21 is mounted in a carriage guide 22 which a linear movement - radial or secant to the coil - allows.
  • the Carriage 21 is spring-loaded such that the traversing device 8 is itself during the entire winding trip with its support roller 20 against the surface of the bobbin supports, but the increasing diameter of the coil 4th can dodge.
  • the fed thread 2 runs before it from the traversing thread guide 7 on the
  • the bobbin surface is laid over two fixed thread guides 14 and 15, between which a dancer arm 9 with a dancer arm roller 10 is pivotable is arranged.
  • the dancer arm roll 10 is under the weight of the dancer arm 9 on the thread.
  • the winding spindle drive is with the Reverse thread shaft connected in such a way that during the entire winding cycle The ratio of the winding spindle speed and the traversing frequency remains constant.
  • the thread 2 first runs onto the thread guide 14.
  • the thread guide 14 consists of a guide roller 11 which is rotatable on an axis 13 is stored.
  • the axis 13 is attached to the stand plate 1.
  • the string then runs from the thread guide 14 to the dancer arm roll 10.
  • Die Dancer arm roller has two parallel thread grooves formed side by side 32.1 and 32.2.
  • the thread that runs from the thread guide 14 is deflected in one of the thread running grooves and to the second thread guide 15 guided.
  • the thread guide 15 consists of the thread guide roller 12, which an axis 16 is rotatably mounted.
  • the axis 16 is on the stand plate 1 attached.
  • the thread guide roller 12 also has two thread guide grooves with the same diameter.
  • the thread is now passed around one of the guide grooves. After that the thread wraps around the second thread guide groove of the dancer arm roll 10, to then over the second thread guide groove of the guide roller 12 of the Thread guide 15 to run to traversing thread guide 7.
  • the thread runs at a constant speed. This forms between the thread guides 14 and 15 due to the constant weight of the Dancer arms 9 with the dancer arm role 10 - possibly reinforced by one Torque sensor 24 - a slack.
  • the size of this slack will be determined on the one hand by the delivery speed of the thread and on the other others by the winding speed.
  • the size of the slack is adjusted to a constant value.
  • the axis 31 of the Dancer arms connected to a rotary sensor 19. By the rotary sensor 19 the position and the speed of the position change of the Dancer arms detected.
  • the rotation sensor 19 is equipped with a control device 17 coupled.
  • the spindle motor 18 is controlled by the control device 17.
  • the dancer arm 9 and the control device 17 are therefore included in a control loop through which the sag of the Thread loop between the thread guides 14 and 15 is corrected.
  • the Control device 17 is however set such that the high-frequency Vibrations of the dancer arm, which arise due to the traversing movement, do not lead to control of the spindle motor.
  • the dancer arm will vibrate synchronously with the traversing frequency, so that the traversing does not affect the winding speed and the Feed speed affects. This allows a winding with substantially constant thread tension and thus a good bobbin build achieve. Because the force of the dancer arm acting on the dancer arm role is absorbed by the number of wraps, the force to be absorbed in the thread. This makes it possible to use the dancer arm to load a higher torque or a harder spring, what again allows an increase in frequency.
  • FIG. 2 an arrangement of guide rollers as shown as Dancer arm role could be used.
  • the dancer arm role consists of a first one Role 25.1 and a second role 25.2.
  • the roller 25.1 is on a shaft 26 attached in the central area.
  • the shaft 26 has one end supported by the bearings 28 in a hollow cylindrical axis 29.
  • the second roller 25.2 is over Bearing 27 rotatably mounted.
  • the roller 25.1 rotates with the shaft 26.
  • Die Roll 25.2 which is mounted on the rotating shaft, rotates in the same Rotation.
  • At the bearing 27 is therefore only the differential speed of both Roles effective.
  • This dancer arm role prevents an impermissibly high Tensile force in the thread is induced by slippage, especially when Multiple wrapping the movement of the dancer arm to different Circumferential speeds of the wrapped roles leads.
  • a double counter-rotating dancer arm role is shown.
  • the role 25.1 as previously described in FIG. 2, is fastened to a shaft 26.1, which in turn in the hollow cylindrical axis 29 through the bearings 28.1 is stored.
  • the role 25.1 has an approach 30.1 to accommodate one Warehouse 28.2.
  • the approach 30.1 is coaxial with the hollow cylindrical axis 29 arranged on the opposite side of the roller 25.1.
  • the approach is, like the axis, hollow cylindrical so that a shaft 26.2 rotatably supported by the bearings 28.2 in the inner diameter of the approach is.
  • the roller 25.2 is attached to the shaft 26.2.
  • own roll 25.2 has its own shaft 26.2, separate from roll 25.1, see above that both rollers can be rotated in the opposite direction of rotation.
  • the dancer arm rollers shown in FIGS. 2 to 4 are also used as thread guide rollers the thread guide 14 or 15 can be used.
  • the method according to the invention and the winding machine according to the invention show a considerable amount, especially when winding very fine threads improved coil structure and ensure, due to the constant Thread tension, avoiding damage to the thread by Overstretch.

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufspulen eines mit konstanter Geschwindigkeit anlaufenden Fadens (2) zu einer Spule (4) mittels einer mit einem Motor (18) angetriebenen Spulspindel (3). Hierbei wird der Faden einer Changiereinrichtung (8) zugeführt, die den Faden entlang der Spulenoberfläche quer zu seiner Laufrichtung hin- und herverlegt. Bevor der Faden in die Changiereinrichtung einläuft, wird der Faden über eine zwischen zwei ortsfesten Fadenführern (14, 15) angeordnete Tänzerarmrolle (10) eines Tänzerarms (9) mit einem Durchhang geführt. Nun wird die Spulspindeldrehzahl in Abhängigkeit von der Tänzerarmstellung derart geregelt, dass der Faden einen gleichmässigen Durchhang zwischen ortsfesten Fadenführern (14, 15) aufweist. Erfindungsgemäss wird die Tänzerarmrolle (10) nun derart mehrfach von dem Faden teilumschlungen, dass die Amplitude der Bewegung der Tänzerarmrolle proportional zur Anzahl ihrer Umschlingungen verringerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufspulen eines mit konstanter Geschwindigkeit anlaufenden Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Aufspulmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Verfahren und Aufspulmaschine sind bekannt durch die DE-OS 39 33 048.
Bei dieser Aufspulmaschine wird der mit konstanter Geschwindigkeit anlaufende Faden zu einer Spule mittels einer angetriebenen Spulspindel aufgewickelt. Um den Faden mit gleichmäßiger Fadenspannung aufspulen zu können, muß die Aufwickelgeschwindigkeit gleich der Zuführgeschwindigkeit des Fadens sein. Hierzu wird der Faden über eine zwischen zwei ortsfesten Fadenführern angeordnete Tänzerarmrolle geführt. Die Tänzerarmrolle ist an einem mit einem Drehmoment belasteten Tänzerarm befestigt. Hierdurch wird zwischen den beiden Fadenführern ein Durchhang im Faden erzeugt. Über einen Regelkreis wird in Abhängigkeit von der Stellung des Tänzeramrs die Drehzahl der Spulspindel und damit die Umfangsgeschwindigkeit der Spule so geregelt, daß der Faden beim Aufwickeln vom Beginn bis zum Ende der Spulreise immer den gleichen Durchhang hat.
Bei derartigen Aufspulmaschinen ändert sich die absolute Fadenlänge zwischen dem der Changierung vorgeordneten Fadenführer und dem Ablagepunkt des Fadens auf der Spule aufgrund der Changierbewegung bei jedem Changierhub des Changierfadenführers.
Um diese Längendifferenz zu kompensieren, muß der Tänzerarm seine Stellung mit einer Frequenz, die der doppelten Changierfrequenz entspricht, folgen. Diese Frequenz kann der Tänzerarm, bedingt durch seine Masse und geometrische Form, nicht folgen. Die notwendige Amplitude und Frequenz der Bewegung der Tänzerarmrolle bzw. des Tänzerarms kann bei erhöhter Geschwindigkeit der Changierung nicht erreicht werden. Dadurch kommt es zu Fadenspannungsänderungen, wodurch der Faden entweder überdehnt wird oder verschlappt.
Aus der EP 0 542 419 und der EP 0 114 365 sind Tänzerrollen oder -walzen für die Zugspannungsregelung und auch als Zwischenspeicher für den intermittierenden Betrieb von Drahtzuführungen bekannt, bei denen Mehrfachumschlingungen verwendet werden. Diese Lösungen sind aber nicht ohne weiteres auf Textilmaschinen zum Herstellen und Aufwickeln von Fäden übertragbar.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine zur Anwendung des Verfahrens geeignete Aufspulmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Aufspulung unabhängig von der Changierbewegung ist bzw. die Aufwickelspannung unabhängig von der Changierbewegung konstant bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Aufspulmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
Die Erfindung wurde auch durch die Offenlegungsschrift DE 40 05 793 nicht nahegelegt. Hierbei wird bei einer Ablaufspule ein Draht über eine Umlenkeinrichtung an einem Tänzerarm geführt. Der Tänzerarm ist mit einer Bremse gekoppelt, die durch eine am Tänzerarm angreifende Feder gespannt wird. Durch die an der Umlenkeinrichtung des Tänzerarms angreifende Draht-Zugkraft wird eine mehr oder weniger starke Bremskraft erzeugt. Damit bewirken relativ niedrige Drahtspannungen bereits eine sehr hohe Brernskraft.
Die Erfindung dagegen bewirkt einen Ausgleich der durch die Changierung des Fadens entstehende Längenänderung. Bei der tänzerarmgeregelten Aufspulmaschine wird die Spulspindeldrehzahl so geregelt, daß die Aufwickelge-schwindigkeit des Fadens gleich der Zuführgeschwindigkeit des Fadens ist.
Da der Faden mit dem Changierfadenführer quer zu seiner Laufrichtung auf der Spulenoberfläche hin- und herverlegt wird, ändert sich die Länge zwischen dem der Changierung vorgeschalteten Fadenführer und dem Auflaufpunkt der Spule ständig, wodurch das Gleichgewicht zwischen der Aufspulgeschwindigkeit und der Zuführgeschwindigkeit bei jedem Changierhub gestört wird. Die Erfindung gibt nun eine Lösung an, wie die Länge des Fadens vom Auflaufpunkt der Spule bis zu dem der Tänzerarmrolle vorgeschalteten Fadenführer, zu dem der Faden mit konstanter Geschwindigkeit aufläuft, konstant gehalten werden kann. Zum Ausgleich der aufgrund der Changierung bedingten Längenänderung des Fadens muß der Tänzerarm eine von der Anzahl der Umschlingungen abhängigen Ausgleichshub machen, der ein Bruchteil der Strecke der Längenänderung ist. So wird bereits bei doppelter Umschlingung die Amplitude der Tänzerarmbewegung gegenüber der bisherigen Einfachumschlingung halbiert. Damit muß der mit einer Masseträgheit behaftete Tänzerarm in der Zeiteinheit nur noch den halben Weg zurücklegen und erfährt somit eine wesentlich geringere Beschleunigung. Damit wird auch die Geschwindigkeit des Tänzerarms in Abhängigkeit von der Anzahl der Umschlingungen proportional verringert. Der Tänzerarm kann auch bei höheren Frequenzen den Ausgleich der Längendifferenz bewirken ohne daß es zu Überdehnungen oder Verschlappungen des Fadens kommt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Gewicht der Tänzerarmrolle bzw. das auf dem Tänzerarm wirkende Drehmoment ebenfalls in Abhängigkeit von der Anzahl der Umschlingungen sich nur zu einem Bruchteil auf die Fadenspannung auswirkt. Bei doppelter Umschlingung wird somit nur ein Viertel der an der Tänzerarmrolle angreifenden Kraft im Faden wirksam. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher auch besonders zum Aufwickeln von Fäden mit feinen Titern, die bei relativ niedrigen Fadenspannungen gewickelt werden.
Durch die Mehrfachumschlingung der Tänzerarmrolle zwischen den beiden ortsfesten Fadenführern wird zudem eine wesentlich größere Speicherstrecke gebildet, die extreme äußere Lieferstörungen wesentlich besser ausgleichen kann.
Die definierte Mehrfachumschlingung der Tänzerarmrolle wird so gebildet, daß der auf die Tänzerarmrolle auflaufende Faden vor dem Ablaufen zunächst ein- oder mehrmals zu einem ortsfesten Fadenführer und zurück geleitet wird. Dadurch stellen sich mehrere Teilumschlingungen an der Tänzerarmrolle ein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, daß diese Mehrfachumlenkung des Fadens zwischen dem Tänzerarm und einem der beiden ortsfesten Fadenführer gebildet wird. Dadurch werden zusätzlich den Faden angreifende Reibkräfte vermieden.
Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine zur Anwendung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der Faden an der Tänzerarmrolle jeweils in einer Fadenlaufrille geführt wird. Dadurch ist gewährleistet, daß selbst bei ständigen Schwingungen des Tänzerarms der Faden um die Tänzerarmrolle sicher geführt wird. Die Fadenlaufrillen weisen hierzu einen gleichen Durchmesser auf.
Da es bei der Mehrfachumschlingung des Fadens zwischen zwei oder mehr Rollen und der ständigen Schwingbewegung des Tänzerarms zu unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der umschlungenen Rollen kommt, können durch Schlupf unzulässig hohe Zugkräfte im Faden entstehen. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, daß der Faden pro Umschlingung jeweils um eine frei drehbare Rolle geführt wird. Erfindungsgemäß können die Rollen als Gleich- oder Gegenlaufrollen ausgeführt sein. Damit lassen sich sowohl Z-förmige, S-förmige oder O-förmige Umschlingungen des Fadens verwirklichen.
Um einen schlupffreien Fadenlauf bei der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn der mehrfach umschlungene ortsfeste Fadenführer ebenfalls frei drehbare Rollen pro Umschlingung aufweist.
Die Fadenumlenkungen können daher an der Tänzerarmrolle über dem ortsfesten Fadenführer sowohl über voneinander unabhängig drehbar gelagerten Rollen als auch über eine einzige durchgehende zylindrische Rolle erfolgen.
Die Mehrfachumlenkung des Fadens erfolgt vorteilhafter Weise zwischen der Tänzerarmrolle und einem der beiden ortsfesten Fadenführer, die mit der Tänzerarmrolle den Durchhang des Fadens bilden.
Nachfolgend wird unter Hinweis auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine;
Fig. 2
eine Gleichlauftänzerarmrolle zur Fadenführung;
Fig. 3
eine Gegenlauflänzerarmrolle zur Fadenführung;
Fig. 4
eine Gegenlauftänzerarmrolle zur Fadenführung.
In Fig. 1 ist perspektivisch ein Ausführungsbeispiel einer Aufspulmaschine gezeigt. Hierbei ist der Spulkopf an einer senkrechten Ständerplatte 1 angeordnet. An der Ständerplatte 1 ist die Spulspindel 3, auf welche die Spule 4 mit der Spulhülse 5 aufgespannt ist, auskragend gelagert. Der Spulspindel 3 ist die Changiereinrichtung 8 zum Changieren des zulaufenden Fadens 2 zugeordnet. Die Changiereinrichtung 8 parallel zur Spule 4 besteht aus einem Gehäuse 6, in dem eine Kehrgewindewelle drehbar gelagert ist und dem von der Kehrgewindewelle in einer Geradführung hin- und herbewegten Changierfadenführer 7, der den Faden 2 auf der Spule verlegt. Um einen gleichbleibenden Abstand zwischen der Oberfläche der Spule 4 und der Changiereinrichtung 8 zu bewerkstelligen, ist eine Stützrolle 20 am Gehäuse 6 der Changiereinrichtung frei drehbar gelagert.
Die Changiereinrichtung 8 mit der Kehrgewindewelle ist an einem Schlitten 21 befestigt. Der Schlitten 21 ist in einer Schlittenführung 22 gelagert, die eine geradlinige Bewegung - radial oder sekantial zur Spule - zuläßt. Der Schlitten 21 ist derart federbelastet, daß die Changiereinrichtung 8 sich während der gesamten Spulreise mit ihrer Stützrolle 20 gegen die Spulenoberfläche abstützt, jedoch dem größer werdenden Durchmesser der Spule 4 ausweichen kann.
Der zugeführte Faden 2 läuft, bevor er vom Changierfadenführer 7 auf der Spulenoberfläche verlegt wird, über zwei ortsfeste Fadenführer 14 und 15, zwischen welchen ein Tänzerarm 9 mit einer Tänzerarmrolle 10 schwenkbar angeordnet ist. Die Tänzerarmrolle 10 liegt unter dem Gewicht des Tänzerarms 9 auf dem Faden auf. Durch das Anwachsen der Spule 4 und die Verkürzung der zwischen den Fadenführern 14 und 15 gebildeten Fadenschleife (Durchhang) wird der Schwenkwinkel des Tänzeramrs 9 geändert und in Abhängigkeit hiervon durch eine mechanisch-elektrische Regeleinrichtung 17 die Drehzahl des Spindelmotors 18 für die Spulspindel elektronisch nachgeregelt.
Auf der anderen Seite der Ständerplatte 1 ist der Spindelmotor 18 für den Antrieb der Spulspindel 3 befestigt. Der Spulspindelantrieb ist mit der Kehrgewindewelle derart verbunden, daß während der gesamten Spulreise das Verhältnis der Spulspindeldrehzahl und der Changierfrequenz konstant bleibt.
Der Faden 2 läuft zunächst auf den Fadenführer 14 auf. Der Fadenführer 14 besteht aus einer Führungsrolle 11, die an einer Achse 13 drehbar gelagert ist. Die Achse 13 ist an der Ständerplatte 1 befestigt. Der Faden läuft sodann von dem Fadenführer 14 zu der Tänzerarmrolle 10. Die Tänzerarmrolle weist zwei parallel nebeneinander ausgebildete Fadenlaufrillen 32.1 und 32.2 auf. Der Faden, der von dem Fadenführer 14 abläuft, wird in einer der Fadenlaufrillen umgelenkt und zum zweiten Fadenführer 15 geführt. Der Fadenführer 15 besteht aus der Fadenführungsrolle 12, die an einer Achse 16 drehbar gelagert ist. Die Achse 16 ist an der Ständerplatte 1 befestigt. Die Fadenführungsrolle 12 besitzt ebenfalls zwei Fadenführungsrillen mit gleichem Durchmesser.
Der Faden wird nun um eine der Führungsrillen geführt. Daran anschließend umschlingt der Faden die zweite Fadenführungsrille der Tänzerarmrolle 10, um dann über die zweite Fadenführungsrille der Führungsrolle 12 des Fadenführers 15 abzulaufen zum Changierfadenführer 7.
Der Faden läuft mit konstanter Geschwindigkeit zu. Dadurch bildet sich zwischen den Fadenführern 14 und 15 infolge des konstanter Gewichtes des Tänzerarms 9 mit der Tänzerarmrolle 10 - eventuell verstärkt durch einen Drehmomentgeber 24 - ein Durchhang. Die Größe dieses Durchhangs wird bestimmt zum einen durch die Zuliefergeschwindigkeit des Fadens und zum anderen durch die Aufwickelgeschwindigkeit. Die Größe des Durchhangs wird auf einen konstanten Wert ausgeregelt. Hierzu ist die Achse 31 des Tänzerarms mit einem Drehsensor 19 verbunden. Durch den Drehsensor 19 wird die Position sowie die Geschwindigkeit der Positionsänderung des Tänzerarms erfaßt. Der Drehsensor 19 ist mit einer Regeleinrichtung 17 gekoppelt. Durch die Regeleinrichtung 17 wird der Spindelmotor 18 angesteuert. Wenn sich nun der Durchhang des Fadens vergrößert und folglich der Tänzerarm 9 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkt, wird die Antriebsdrehzahl des Spindelmotors 18 erhöht. Verringert sich der Durchhang, wird die Antriebsdrehzahl herabgesetzt. Der Tänzerarm 9 und die Regeleinrichtung 17 sind also in einem Regelkreis einbezogen, durch den der Durchhang der Fadenschleife zwischen den Fadenführern 14 und 15 ausgeregelt wird. Die Regeleinrichtung 17 ist jedoch derart eingestellt, daß die hochfrequenten Schwingungen des Tänzerarms, die aufgrund der Changierbewegung entstehen, nicht zur Regelung des Spindelmotors führen.
Bei der Changierung des Fadens tritt eine maximale Längendifferenz der Länge zwischen dem Ablaufpunkt von dem Fadenführer 15 zum Auflaufpunkt der Spule 4 jeweils in den Changierhubenden auf. Diese Längendifferenz wird nun dadurch ausgeglichen, daß der Tänzerarm jeweils in den Changierhubenden einen Weg im Uhrzeigersinn verschwenkt ist, so daß die Fadenlänge vom Fadenführer 14 bis zum Auflaufpunkt der Spule konstant bleibt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ist die Amplitude der Bewegung der Tänzerarmrolle bzw. des Tänzerarms einviertel so groß wie die durch die Changierung hervorgerufene Längendifferenz des Fadens. Die Amplitude der Tänzerarmbewegung läßt sich mit der Anzahl der Umschlingungen an der Tänzerarmrolle proportional verringern. Damit wird die Geschwindigkeit und damit die Dynamik des Tänzerarms erheblich gemindert. Dieses Verhalten wirkt sich demnach positiv auf den Regelmechanismus aus. Der Tänzerarm wird somit synchron zur Changierfrequenz schwingen, so daß sich die Changierung nicht auf die Aufspulgeschwindigkeit und die Zuführgeschwindigkeit auswirkt. Damit läßt sich eine Aufspulung mit im wesentlichen konstanter Fadenspannung und somit ein guter Spulenaufbau erzielen. Da die an der Tänzerarmrolle angreifende Kraft des Tänzerarms durch die Anzahl der Umschlingungen aufgenommen wird, reduziert sich die aufzunehmende Kraft im Faden. Dadurch ist es möglich, den Tänzerarm mit einem höheren Drehmoment bzw. einer härteren Feder zu belasten, was wiederum eine Frequenzsteigerung zuläßt.
Andererseits wird es möglich, mit der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine Fäden mit geringer Fadenspannung aufzuspulen.
In Fig. 2 ist eine Anordnung von Führungsrollen gezeigt, wie sie als Tänzerarmrolle eingesetzt werden könnten. Hierbei ist eine zweifache Gleichlauf-Tänzerarmrolle gezeigt. Die Tänzerarmrolle besteht aus einer ersten Rolle 25.1 und einer zweiten Rolle 25.2. Die Rolle 25.1 ist an einer Welle 26 in deren mittlerem Bereich befestigt. Die Welle 26 ist mit einem Ende durch die Lager 28 in einer hohlzylindrischen Achse 29 gelagert. Auf dem gegenüberliegenden Ende der Welle 26 ist die zweite Rolle 25.2 über ein Lager 27 drehbar gelagert. Die Rolle 25.1 dreht sich mit der Welle 26. Die Rolle 25.2, die an der rotierenden Welle gelagert ist, dreht in der gleichen Drehrichtung. An dem Lager 27 ist somit nur die Differenzdrehzahl beider Rollen wirksam. Diese Tänzerarmrolle verhindert, daß eine unzulässig hohe Zugkraft in den Faden durch Schlupf induziert wird, da insbesondere bei Mehrfachumschlingungen die Bewegung des Tänzerarms zu unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der umschlungenen Rollen führt.
In Fig. 3 ist eine zweifache Gegenlauf-Tänzerarmrolle gezeigt. Die Rolle 25.1 ist, wie zuvor in Fig. 2 beschrieben, an einer Welle 26.1 befestigt, die ihrerseits in der hohlzylindrischen Achse 29 durch die Lager 28.1 gelagert ist. Die Rolle 25.1 besitzt einen Ansatz 30.1 zur Aufnahme eines Lagers 28.2. Der Ansatz 30.1 ist dabei koaxial zur hohlzylindrischen Achse 29 auf der gegenüberliegenden Seite der Rolle 25.1 angeordnet. Der Ansatz ist, wie die Achse, hohlzylindrisch derart ausgeführt, daß eine Welle 26.2 drehbar durch die Lager 28.2 im Innendurchmesser des Ansatzes gelagert ist. An der Welle 26.2 ist die Rolle 25.2 befestigt. In diesem Fall besitz die Rolle 25.2 eine eigene, von der Rolle 25.1 getrennte Welle 26.2, so daß beide Rollen in entgegengesetzter Drehrichtung drehbar sind. Durch diese Anordnung können vorteilhaft Mehrfachumschlingungen in S- oder Z-Form aber auch O-Form realisiert werden.
In Fig. 4 ist eine dreifache Gegenlauf-Tänzerarmrolle gezeigt. Die Anordnung der Rollen 25.1, 25.2 und 25.3 ist dabei analog zu der in Fig. 3 beschriebenen Tänzerarmrolle. Insoweit wird auf die Beschreibung von Fig. 3 Bezug genommen. Da alle drei Rollen voneinander getrennte Wellen 26.1, 26.2 und 26.3 besitzen, ist ein gegengerichteter Drehsinn jeder beliebigen Rolle möglich, ohne eine unzulässige hohe Zugkraft in den Faden zu induzieren. Dabei ist es beliebig, welche der drei Rollen im entgegengesetzten Drehsinn rotiert und welche Drehzahldifferenz zwischen den Rollen auftritt. So können sowohl nur Rolle 25.2 oder nur Rolle 25.3 oder aber die Rollen 25.2 und 25.3 eine gegenüber der Rolle 25.1 gegenläufigen Drehsinn haben.
Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Tänzerarmrollen sind ebenfalls als Fadenführungsrolle der Fadenführer 14 oder 15 einsetzbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Aufspulmaschine zeigen insbesondere beim Aufspulen von hochfeinen Fäden einen erheblich verbesserten Spulenaufbau und gewährleisten, bedingt durch die konstante Fadenspannung, eine Vermeidung der Schädigung des Fadens durch Überdehnung.
BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG
1
Ständerplatte
2
Faden
3
Spulspindel
4
Spule
5
Hülse
6
Gehäuse
7
Changierfadenführer
8
Changierung
9
Tänzerarm
10
Tänzerarmrolle
11
Führungsrolle
12
Führungsrolle
13
Achse
14
Fadenführer
15
Fadenführer
16
Achse
17
Regeleinrichtung
18
Spindelmotor
19
Drehsensor
20
Stützrolle
21
Schlitten
22
Schlittenführung
23
Drehmomentbelastungseinrichtung
24
Drehmomentgeber
25
Rolle, Führungsrolle
26
Welle
27
Lager
28
Lager
29
Achse
30
Ansatz
31
Achse
32
Fadenlaufrille

Claims (11)

  1. Verfahren zum Aufspulen eines mit konstanter Geschwindigkeit anlaufenden Fadens (2) zu einer Spule (4) mittels einer mit einem Motor angetriebenen Spulspindel (3),
    bei welcher der Faden einer Changiereinrichtung (8) zugeführt wird, die den Faden entlang der Spulenoberfläche quer zu seiner Laufrichtung hin und her verlegt,
    bei welchem der Faden vor der Changiereinrichtung über eine zwischen zwei ortsfesten Fadenführern (14,15) angeordnete Tänzerarmrolle (10) mit einem Durchhang geführt wird,
    wobei die Tänzerarmrolle an dem freien Ende eines einseitig gelagerten Tänzerarms (9) drehbar angebracht ist,
    bei welchem die Spulspindeldrehzahl in Abhängigkeit von der Stellung des Tänzerarms mittels einer Regeleinrichtung derart geregelt wird, daß der Faden einen gleichmäßigen Durchhang zwischen den ortsfesten Fadenführern aufweist,
    wobei eine Änderung des Durchhanges eine Bewegung des Tänzerarms mit einer Amplitude bewirkt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Faden die Tänzeramolle (10) derart mehrfach teilumschlingt, daß die Amplitude der Tänzerarmbewegung proportional zur Anzahl der Umschlingungen verringerbar ist, wobei die hochfrequenten Schwingungen des Tänzerarms (9) die aufgrund der Changierbewegung entstehen, nicht zur Regelung des Spindelmotors (18) führen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Faden (2) zwischen einem der beiden Fadenführer (14,15) und der Tänzerarmrolle (10) mehrfach geführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der der Changiereinrichtung (8) vorgeschaltete Fadenführer (15) mehrfach teilumschlungen ist.
  4. Aufspulmaschine zum Aufspulen eines mit konstanter Geschwindigkeit anlaufenden Fadens (2) zu einer Spule (4), insbesondere zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3,
    mit einer mit einem Motor (18) angetriebenen Spulspindel (3) zur Aufnahme einer Spulhülse (5),
    mit einer Changiereinrichtung (8) zum Hin- und Herverlegen des Fadens (2) quer zu seiner Laufrichtung auf der Spulenoberfläche,
    mit einem einseitig drehbar gelagerten Tänzerarm (9)
    und mit einer zwischen zwei ortsfesten Fadenführern (14, 15) angeordneten Tänzerarmrolle (10), die an dem freien Ende des Tänzerarms (9) angeordnet ist und eine zur Fadenführung ausgebildete Fadenlaufrille (32) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mehrere Fadenlaufrillen (32.1, 32.2) parallel nebeneinander an der Tänzerarmrolle (10) ausgebildet sind, wobei der Faden (2) mehrfach zwischen einem der beiden oder beiden Fadenführern (14, 15) und der Tänzerarmrolle (10) oder einem zusätzlichen ortsfesten Fadenführer und der Tänzerarmrolle (10) geführt wird und jede der Fadenlaufrillen (32.1, 32.2) teilumschlingt, wobei die hochfrequenten Schwingungen des Tänzerarms (9) die aufgrund der Changierbewegung enstehen, nicht zur Regelung des Spindelmotors (18) führen.
  5. Aufspulmaschine nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Tänzerarmrolle (10) aus mehreren unabhängig voneinander drehbaren Rollen (25.1, 25.2) mit jeweils einer Fadenlaufrille (32.1, 32.2) besteht.
  6. Aufspulmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Rollen (25.1, 25.2) mit gleichgerichteter Drehrichtung drehbar sind.
  7. Aufspulmaschine nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    benachbarte Rollen (25.2, 25.2) mit entgegengesetzter Drehrichtung drehbar sind.
  8. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der vom Faden (2) mehrfach umschlungene Fadenführer (14, 15) aus mehreren mit jeweils einer Fadenlaufrille ausgebildeten koaxial zueinander angeordneten Führungsrollen (25.1, 25.2) besteht.
  9. Aufspulmaschine nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Führungsrollen (25.1, 25.2) mit gleichgerichteter Drehrichtung drehbar sind.
  10. Aufspulmaschine nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    benachbarte Führungsrollen (25.1, 25.2) mit entgegengesetzter Drehrichtung drehbar sind.
  11. Aufspulmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der zur Changiereinrichtung (8) vorgeschaltete Fadenführer (15) mehrfach vom Faden (2) teilumschlingbar ist.
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