EP0950631A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Garnaufwicklung auf einen konischen Spulenkörper - Google Patents

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EP0950631A1
EP0950631A1 EP98102591A EP98102591A EP0950631A1 EP 0950631 A1 EP0950631 A1 EP 0950631A1 EP 98102591 A EP98102591 A EP 98102591A EP 98102591 A EP98102591 A EP 98102591A EP 0950631 A1 EP0950631 A1 EP 0950631A1
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speed
motor
thread guide
traversing thread
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Volkmann GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for thread winding on a conical or truncated cone-shaped coil former driven about its longitudinal axis, on which the yarn is deposited using a traversing thread guide is, the speed of the bobbin synchronously with the movement or the current installation position the traversing thread guide and depending on Diameter of the coil body is changed to over the Bobbin length and thus also over the entire winding process a substantially constant yarn winding speed effect on the bobbin.
  • the thread winding on a conical bobbin is problematic if the yarn with constant Speed should be fed or subtracted. Regardless of whether the drive of the bobbin done by a friction roller or the bobbin is driven directly, becomes constant Speed of the bobbin axis within a yarn or Thread layer on the side with the smaller bobbin diameter less yarn wound than on the side with the larger coil diameter. Especially when Drive of the bobbin by means of a friction roller, that usually place the bobbin at an ideal point Drive position performed by a crowned Friction roller lining is formed, drives, is a constant speed of the Bobbin axis. Without additional measures or devices can be one for all installation positions constant winding speed do not achieve.
  • Thread length in mechanical thread stores e.g. Nick levers to save.
  • This thread store takes place synchronously with the laying position such that the superposition of the laws of motion of bobbin and thread storage one enables constant delivery speed.
  • thread tension peaks which lead to stretching or compression in the yarn and would increase the thread break rate.
  • the usual bobbin conicity are the thread tension peaks so high that it is not possible in practice is to do without such memories.
  • the invention has for its object a method and to create a device with which or in easier Wise problems in thread winding on a conical Bobbin, fed to the yarn at a constant speed or the yarn at a constant speed subtracts, can be solved.
  • the yarn winding should take place as gently as possible, i.e. Toric forces and thread tension peaks are to be avoided.
  • the textile technology Properties such as the twist in the yarn or twine, should largely during the entire bobbin trip constant and in particular regardless of the installation position stay. On the usually necessary mechanical Thread storage should be dispensed with.
  • the invention proposes the bobbin or also the one driving the bobbin To drive the friction roller by means of a single motor, the Speed controlled by a computer and control unit depending on the respective laying position of the traversing thread guide and the bobbin diameter in such a way is changed that at the respective current winding positions a constant peripheral speed of the bobbin is achieved over the entire winding process.
  • the Speed controlled by a computer and control unit depending on the respective laying position of the traversing thread guide and the bobbin diameter in such a way is changed that at the respective current winding positions a constant peripheral speed of the bobbin is achieved over the entire winding process.
  • constant speed of the traversing thread guide results at constant peripheral speed also a constant winding speed as a vectorial Addition of both speed quantities.
  • the computer and control unit must have the geometry of the Empty sleeve of the bobbin known, e.g. by Stroke length, coil taper and specification of a coil body diameter can be described.
  • the position of the drive point must also be within the stroke movement must be defined.
  • the Computer and control unit the current installation position of the Traversing thread guide and the current diameter of the bobbin be known. Taking the coil diameter into account is also in a constructive execution in which a friction roller drives the bobbin, necessary because the thread during the winding process in parallel layers to the mating surface, with increasing coil diameter the ratio of the coil circumference from large to small Coil diameter is reduced.
  • the crossing angle remains during the entire winding process constant.
  • the resulting yarn rack on the bobbin is different from what is common today Thread placement on conical bobbins, with constant delivery speed by using a thread store, e.g. a pitching lever is made possible.
  • the overlay leads the laws of motion of the bobbin and thread store to a constant thread speed of the overall system of bobbin and memory.
  • Independently of the yarn deposit remains on the conical bobbin itself further characterized by the coil body geometry and is thus characterized by a decreasing bobbin peripheral speed towards the coil flank with the smaller bobbin diameter.
  • the yarn is deposited on the Coil form in the form of an Archimedean spiral, since the ratio of the transverse traversing speed and the winding speed of the bobbin axis constant is.
  • Figure 1 shows a winding device with a pivotable mounted coil support frame 1 for storing a conical Bobbin A.
  • the bobbin A is by means of a friction drive roller 2 driven, which in turn by the individual motor 3 assigned to this friction drive roller is driven.
  • the yarn f fed by a conventional yarn feed mechanism 4 at a constant delivery speed is deposited on the bobbin A when the bobbin A rotates by a traversing thread guide 5 driven to and fro over the length of the bobbin.
  • the traversing thread guide 5 is preferably set in motion via a drive belt 6, which can be driven alternately in one and in the other direction by a motor 7, preferably a stepping motor.
  • a thread deflecting element 8 is arranged between the feed mechanism 4 and the traversing thread guide 5.
  • a computer and control unit 9 is used for control and coordination of the individual drive units 3, 4 and 7.
  • the delivery engine driving the two delivery rollers 4.1 is, via the manifold 10 of the Computer and control unit 9 controlled with a certain speed driven to a predetermined to achieve constant yarn delivery speed.
  • the laying position of the traversing thread guide 5 is the computer and control unit 9 via further lines of the cable harness 12, e.g. as signals one, not integrated into the engine, not shown in detail incremental or absolute position sensor.
  • the motor 7 as a stepper motor such a position sensor can be omitted because the laying position of the traversing thread guide 5 of the control immediately after moving to a reference point position through the position steps it outputs is known.
  • Range of the pivot axis of the coil support frame 1 in 1 sensor 13 shown in dashed lines is provided, which is the angular position which changes during the build-up of the coil ⁇ of the coil support frame 1 is detected.
  • a sensor e.g. a potentiometer can be used where the output voltage is proportional to the angular position ⁇ is.
  • the signal proportional to the angular position ⁇ becomes by means of lines 14 of the computer and control unit 9 supplied, which is based on the associated diameter the control known geometric movement function of the coil frame support 1 is calculated.
  • the sleeve plate flange-mounted sensor 15 can be provided to measure the diameter of the Coil former A according to FIG. 1 in the region of the coil carrier frame 1 so in detail to one illustrated sleeve plate flange-mounted sensor 15 be provided, the sleeve plate itself so in force and positive engagement with the bobbin A can be recorded.
  • a sensor e.g. a single track optical speed sensor or a Hall sensor in combination can be used with a magnetic magnet wheel where the output frequency is proportional to the speed of the Bobbin A is.
  • the speed proportional Signal is by means of a line 16 of the computer and Control unit 9 supplied the associated diameter from the speed ratio of the friction roller and coil former A with known, largely constant Drive point calculated on the bobbin.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs of the embodiment of Figure 1 in that the Drive of the bobbin A is not via a friction drive roller done, but directly individual motor assigned to the individual coil former A 17.
  • the bobbin A is on a freely rotating Support roller 19 supported.
  • the "nominal speed” understood the speed of the motor 17, the one for principally freely selectable, virtual drive point, e.g. is in the middle of the bobbin, which for the Computer and control unit 9 the reference point of the speed change depending on the installation position.
  • the pivot axis of the coil support frame 1 is a sensor 13 provided, which during the coil build changing angular position ⁇ of the coil support frame recorded and from this in connection with Figure 1 described way determines the bobbin diameter.
  • FIG. 3 shows two winding devices arranged side by side a multi-position machine.
  • the drive of the both bobbins A are each made by means of friction drive rollers 2, each driven by individual motors 3 become.
  • This Position sensor 21 gives for all winding devices the multi-position machine via the manifold 22 Laying position of the traversing thread guide 5 in the respective Computer and control unit 9 to the speed of the respective individual motor 3 and thus the respective friction drive roller 2 to the laying position of the traversing thread guide 5 adapt and thus a constant winding speed to achieve.
  • the coil body A driven by a single motor 3 Friction drive roller 2 driven which, as in the rest also in the embodiments according to the figures 1 and 3, be equipped with a friction lining 2.1 can.
  • the computer determines Control unit independently the actually present Taper, so that even slight changes in the Taper of the bobbin during the bobbin build can be taken into account.

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Abstract

Ein Verfahren zur Garnaufwicklung auf einen konischen bzw. kegelstumpfförmigen, um seine Längsachse angetriebenen Spulenkörper (A), auf dem das Garn mittels eines Changierfadenführers (5) abgelegt wird, wobei die Drehzahl des Spulenkörpers synchron mit der Bewegung bzw. der jeweiligen momentanen Verlegeposition des Changierfadenführers verändert wird, um über die Spulenkörperlänge und damit auch über den gesamten Spulvorgang eine im wesentlichen konstante Garnaufwickelgeschwindigkeit auf den Spulenkörper zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß man den Spulenkörper (A) mittels eines Einzelmotors (3) antreibt, dessen Drehzahl über eine Rechner- und Steuereinheit (9) rechnergesteuert in Abhängigkeit von der jeweiligen Verlegeposition des Changierfadenführers (5) und des Spulenkörperdurchmessers verändert wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Garnaufwicklung auf einen konischen bzw. kegelstumpfförmigen, um seine Längsachse angetriebenen Spulenkörper, auf dem das Garn mittels eines Changierfadenführers abgelegt wird, wobei die Drehzahl des Spulenkörpers synchron mit der Bewegung bzw. der jeweiligen momentanen Verlegeposition des Changierfadenführers und in Abhängigkeit vom Durchmesser des Spulenkörpers verändert wird, um über die Spulenkörperlänge und damit auch über den gesamten Spulvorgang eine im wesentlichen konstante Garnaufwickelgeschwindigkeit auf den Spulenkörper zu bewirken.
Die Garnaufwicklung auf einen konischen Spulenkörper ist problematisch, sofern das Garn mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt bzw. abgezogen werden soll. Unabhängig davon, ob der Antrieb des Spulenkörpers durch eine Friktionswalze erfolgt oder der Spulenkörper direkt angetrieben wird, wird bei konstanter Drehzahl der Spulenkörperachse innerhalb einer Garn- oder Fadenlage an der Seite mit dem kleineren Spulendurchmesser weniger Garn aufgewickelt als an der Seite mit dem größeren Spulendurchmesser. Insbesondere beim Antrieb des Spulenkörpers mittels einer Friktionswalze, die den Spulenkörper üblicherweise an einer ideal punktuellen Antriebsposition, die durch einen ballig ausgeführten Friktionswalzenbelag gebildet wird, antreibt, stellt sich zwangsläufig eine konstante Drehzahl der Spulenkörperachse ein. Ohne Zusatzmaßnahmen bzw. -einrichtungen läßt sich eine für sämtliche Verlegepositionen konstante Wickelgeschwindigkeit somit nicht erzielen.
Bei mittels Friktionswalze angetriebenen Wickeleinrichtungen, bei denen Garn mit konstanter Liefergeschwindigkeit zugeführt wird, ist es bekannt, Fadenlänge in mechanischen Fadenspeichern, z.B. Nickhebeln, zu speichern. Hierbei wird während der Fadenführerbewegung von der Seite mit dem größeren Spulendurchmesser zur Seite mit dem kleineren Durchmesser hin Garn in den Fadenspeicher eingebracht und bei der Rückbewegung wieder abgegeben. Die Steuerung dieser Fadenspeicher erfolgt synchron zur Verlegeposition derart, daß die Überlagerung der Bewegungsgesetze von Spulenkörper und Fadenspeicher eine konstante Liefergeschwindigkeit ermöglicht. Aufgrund der unterschiedlichen Wickelgeschwindigkeiten am kleineren und größeren Spulendurchmesser würden ohne diese Fadenspeicher hohe Fadenspannungsspitzen auftreten, die zur Dehnung oder Stauchung im Garn führen und damit die Fadenbruchrate erhöhen würde. Bei üblichen Spulenkonizitäten sind die Fadenspannungsspitzen derart hoch, daß es in der Praxis nicht möglich ist, auf solche Speicher zu verzichten.
Bei mittels Friktionswalze angetriebenen Wickeleinrichtungen, durch die das Garn abgezogen wird, ist es prinzipiell möglich, auf solche Fadenspeicher zu verzichten. Da dann jedoch keine konstante Abzugsgeschwindigkeit erzielt wird, ändern sich die Qualitätsdaten des Garns, z.B. bei Zwirnmaschinen die Drehung, längs der Verlegebewegung. Auch dies ist unerwünscht.
Bei einer in DE-OS 24 58 853 beschriebenen Wickeleinrichtung für konische, durch Friktion angetriebene Kreuzspulen wird die Drehzahl des Spulenkörpers synchron mit der Bewegung bzw. der jeweiligen momentanen Verlegeposition des Changierfadenführers verändert, indem zum Antrieb des Spulenkörpers zum Beispiel mehrere, axial über die Spulenlänge verteilte Rollen benutzt werden, die synchron mit der Bewegung des changierenden Fadenführers nacheinander angetrieben werden, um das Garn mit im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit aufzuwickeln. Die axial über die Spurenlänge der Friktionswalze angeordneten Rollen werden durch ein mit dem Changierfadenführer gekoppeltes und sich damit in Längsrichtung des Spulenkörpers hin- und herbewegendes Friktionsantriebselement angetrieben, wobei die Vielzahl der Friktionsantriebselemente ihrerseits wiederum von einer einzigen Welle pro Maschine bzw. Maschinenseite angetrieben werden.
Es ist nicht erkennbar, ob bei den über die Spulenlänge der Friktionswalze verteilten Rollen punktuelle Antriebspositionen durch die Anordnung entsprechender Beläge vorgesehen sind. Hierbei würde eine diskontinuierliche Änderung der Aufwickelgeschwindigkeit entstehen. Aufgrund des indirekten Antriebs der Rollen durch das hin- und herbewegende Friktionsantriebselement ist es jedoch wahrscheinlich, daß entsprechende Beläge nicht vorgesehen sind. Somit ergeben sich - ideal konische Spulen vorausgesetzt - Torsionskräfte über ein Rollenelement in Spulenlängsrichtung. Unabhängig davon, ob Beläge vorgesehen sind oder nicht, treten auf jeden Fall Torsionskräfte auf, da aufgrund der endlichen Breite des Friktionsantriebselements zwangsläufig zwei Rollen gleichzeitig angetrieben werden können. Diese Torsionskräfte führen zu einem hohen Verschleiß der Wickeleinrichtung selbst, auf jeden Fall aber zu Garnschädigungen der jeweils äußeren Garnlage des Spulenkörpers.
Geht man von nicht idealen konischen Spulen der Praxis aus, können schon leichte Sattelbildungen, d.h. überproportionale Durchmesserzunahmen an den Spulenflanken, das Grundprinzip in Frage stellen, da bei Sattelbildung nur noch einige Rollen, in der Regel die beiden äußeren Rollen, den Antrieb des Spulenkörpers bewirken. Bei Friktionswalzenantrieb mit einer punktuellen Antriebsposition ist es üblich, durch eine Modifizierung des Verlegewinkels eine geringfügig größere Spulendurchmesserzunahme am Antriebspunkt zu bewirken und so den Einfluß von Sattelbildungen auszuschalten. Dies ist beim Vorschlag gemäß DE-OS 24 58 853 prinzipiell nicht möglich, da die Grundidee ja in axial entlang der Spulenlängsrichtung wandernden Antriebspunkten besteht.
Sowohl die Mehrfachlagerung der geteilten Rollen der Friktionswalze, wie auch die Lagerung der die Friktionsantriebselemente tragenden, durchgehenden Welle, die sowohl eine translatorische wie auch rotatorische Bewegung ausführt, ist aufwendig und damit kostenintensiv. Die vorgestellte Lösung erscheint prinzipiell problembehaftet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der in einfacher Weise Probleme bei der Garnaufwicklung auf einen konischen Spulenkörper, dem Garn mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt wird oder der Garn mit konstanter Geschwindigkeit abzieht, gelöst werden können. Die Garnaufwicklung soll hierbei möglichst garnschonend erfolgen, d.h. Torisionskräfte und Fadenspannungsspitzen sind zu vermeiden. Die textiltechnologischen Eigenschaften, wie z.B. die Drehung im Garn oder Zwirn, sollen während der gesamten Spulenreise weitgehend konstant und insbesondere unabhängig von der Verlegeposition bleiben. Auf die üblicherweise notwendigen mechanischen Fadenspeicher soll verzichtet werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Spulenkörper oder auch die den Spulenkörper antreibende Friktionswalze mittels eines Einzelmotors anzutreiben, dessen Drehzahl über eine Rechner- und Steuereinheit rechnergesteuert in Abhängigkeit von der jeweiligen Verlegeposition des Changierfadenführers und des Spulenkörperdurchmessers derart verändert wird, daß an den jeweiligen momentanen Aufwickelstellen eine konstante Umfangsgeschwindigkeit des Spulenkörpers über den gesamten Spulvorgang erzielt wird. Bei üblicherweise konstanter Geschwindigkeit des Changierfadenführers ergibst sich bei konstanter Umfangsgeschwindigkeit auch eine konstante Wickelgeschwindigkeit als vektorielle Addition beider Geschwindigkeitsgrößen.
Hierzu muß der Rechner- und Steuereinheit die Geometrie der Leerhülse des Spulenkörpers bekannt sein, die z.B. durch Hublänge, Spulenkonizität und Angabe eines Spulenkörperdurchmessers beschrieben werden kann. Bei einer konstruktiven Ausführung, bei der eine Friktionswalze den Spulenkörper antreibt, muß zusätzlich die Lage des Antriebspunktes innerhalb der Hubbewegung definiert sein. Weiterhin müssen der Rechner- und Steuereinheit die aktuelle Verlegeposition des Changierfadenführers und der aktuelle Durchmesser des Spulenkörpers bekannt sein. Die Berücksichtigung des Spulendurchmessers ist auch bei einer konstruktiven Ausführung, bei der eine Friktionswalze den Spulenkörper antreibt, notwendig, da sich der Faden während des Spulvorganges in parallelen Lagen zur Manteifläche ablegt, wobei bei wachsendem Spulendurchmesser das Verhältnis des Spulenumfangs von großem zu kleinem Spulendurchmesser verringert wird.
Unter Berücksichtigung der vorgenannten Einflußgrößen ist es möglich, die Drehzahl des den Spulenkörper unmittelbar oder auch mittels Friktionswalze antreibenden Einzelmotors über die Rechner- und Steuereinheit derart zu verändern, daß eine konstante Wickelgeschwindigkeit während des gesamten Spulenvorganges erzielt wird.
Bei einer derartigen Ausführung des Spulenkörperantriebs bleibt der Verkreuzungswinkel während des gesamten Spulvorganges konstant. Die sich hierbei ergebende Garnablage auf dem Spulenkörper ist abweichend zur heute üblichen Garnablage auf konischen Spulen, bei denen konstante Zuliefergeschwindigkeit durch Verwendung eines Fadenspeichers, z.B. eines Nickhebels ermöglicht wird. Zwar führt die Überlagerung der Bewegungsgesetze von Spulenkörper und Fadenspeicher zu einer konstanten Fadengeschwindigkeit des Gesamtsystems von Spulenkörper und Speicher. Unabhängig davon bleibt die Garnablage auf dem konischen Spulenkörper selbst weiterhin gekennzeichnet durch die Spulenkörpergeometrie und ist somit gekennzeichnet durch abnehmende Spulenkörperumfangsgeschwindigkeit in Richtung der Spulenflanke mit dem kleineren Spulenkörperdurchinesser. Dies führt bei üblich konstanter Geschwindigkeit des Changierfadenführers zu einer Vergrößerung des Verkreuzungswinkels in Richtung der Spulenflanke mit dem kleineren Spulenkörperdurchmesser. Innerhalb einer Garn- oder Fadenlage erfolgt die Garnablage auf dem Spulenkörper hierbei in Form einer archimedischen Spirale, da das Verhältnis der transversalen Changiergeschwindigkeit und der Wickelgeschwindigkeit der Spulenkörperachse konstant ist.
Um auch die Wickelgesetze heute üblicher konischer Spulen berücksichtigen zu können, wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, zusätzlich zum einzelmotorischen Antrieb des Spulenkörpers auch einen motorischen bzw. einzelmotorischen Antrieb des Changierfadenführers vorzusehen. Hierbei können beide Antriebe dann derart gesteuert werden, daß die resultierende Wickelgeschwindigkeit konstant ist und ein sowohl konstanter wie auch variabler Verkreuzungswinkel über eine Hubbewegung möglich wird.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen behandelt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Figur 1
zeigt in schematischer Darstellung eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Wickeleinrichtung mit einem einzelmotorisch angetriebenen Changierfadenführer, wobei der einzelne Spulenkörper von einer einzelmotorisch angetriebenen Friktionswalze angetrieben wird;
Figur 2
zeigt im wesentlichen eine Anordnung gemäß Fig. 1, wobei der einzelne Spulenkörper unmittelbar von einem zugeordneten Einzelmotor in Drehung versetzt wird;
Figur 3
zeigt in schematischer Darstellung zwei nebeneinander angeordnete Wickeleinrichtungen, wobei die einzelnen Changierfadenführer gemeinsam angetrieben werden;
Figur 4
zeigt einen Friktionsantrieb für einen Spulenkörper mit zugeordneter Sensoreinrichtung zur Erfassung der Konizität des Spulenkörpers.
Figur 1 zeigt eine Wickeleinrichtung mit einem schwenkbar gelagerten Spulenträgerrahmen 1 zur Lagerung eines konischen Spulenkörpers A. Der Spulenkörper A wird mittels einer Friktionsantriebswalze 2 angetrieben, die ihrerseits von dem dieser Friktionsantriebswalze zugeordneten Einzelmotor 3 angetrieben wird.
Das von einem üblichen Fadenlieferwerk 4 mit konstanter Liefergeschwindigkeit zugeführte Garn f wird bei rotierendem Spulenkörper A von einem über die Länge des Spulenkörpers hin- und hergehend angetriebenen Changierfadenführer 5 auf dem Spulenkörper A abgelegt. Der Changierfadenführer 5 wird vorzugsweise über ein Antriebsband 6 in Bewegung gesetzt, das von einem Motor 7, bevorzugt einem Schrittmotor, abwechselnd in der einen und in der anderen Richtung antreibbar ist. Zwischen dem Lieferwerk 4 und dem Changierfadenführer 5 ist ein Fadenumlenkelement 8 angeordnet.
Eine Rechner- und Steuereinheit 9 dient zur Steuerung und Koordinierung der einzelnen Antriebsaggregate 3, 4 und 7. Der die beiden Lieferwalzen antreibende Lieferwerkmotor 4.1 wird, über die Sammelleitung 10 von der Rechner- und Steuereinheit 9 angesteuert, mit einer bestimmten Drehzahl angetrieben, um eine vorgegebene konstante Garnliefergeschwindigkeit zu bewirken. Ebenso wird der den Changierfadenführer 2 antreibende Motor 7 über Leitungen des Kabelbaums 12 von der Rechner- und Steuereinheit 9 mit einer bestimmten Drehzahl und unterschiedlichen Drehrichtungen angetrieben, um eine vorgegebene Verlegegeschwindigkeit und -position zu bewirken.
Um zu erreichen, daß das Garn f mit im wesentlichen gleichbleibender Aufspulgeschwindigkeit und damit gleichbleibender Fadenspannung auf den konischen Spulenkörper A aufgewickelt wird, ist es notwendig, daß dieser in Abhängigkeit von der Verlegeposition des Changierfadenführers 5 und in Abhängigkeit des Durchmessers des Spulenkörpers an der Abtriebsposition mit jeweils unterschiedlicher Drehzahl angetrieben wird.
Die Verlegeposition des Changierfadenführers 5 wird der Rechner- und Steuereinheit 9 über weitere Leitungen des Kabelbaums 12 mitgeteilt, z.B. als Signale eines, im einzelnen nicht näher dargestellten, im Motor integrierten inkrementalen oder absoluten Positionssensors. Bei einer bevorzugten Ausbildung des Motors 7 als Schrittmotor kann ein derartiger Positionssensor entfallen, da die Verlegeposition des Changierfadenführers 5 der Steuerung nach dem Anfahren einer Referenzpunktposition unmittelbar durch die von ihr ausgegebenen Positionsschritte bekannt ist.
Zur Erfassung des Durchmessers des Spulenkörpers A ist im Bereich der Schwenkachse des Spulenträgerrahmens 1 ein in Figur 1 strichliniert dargestellter Sensor 13 vorgesehen, der die sich während des Spulenaufbaus verändernde Winkelstellung β des Spulenträgerrahmens 1 erfaßt.
Als Sensor kann z.B. ein Potentiometer verwendet werden, wobei die Ausgangsspannung proportional zur Winkelstellung β ist. Das der Winkelstellung β proportionale Signal wird mittels Leitungen 14 der Rechner- und Steuereinheit 9 zugeführt, die den zugehörigen Durchmesser anhand der der Steuerung bekannten geometrischen Bewegungsfunktion des Spulenrahmenträgers 1 errechnet.
Alternativ kann zur Erfassung des Durchmessers des Spulenkörpers A gemäß Figur 1 im Bereich des Spulenträgerrahmens 1 ein an einen im einzelnen nicht näher dargestellten Hülsenteller angeflanschter Sensor 15 vorgesehen werden, wobei der Hülsenteller seinerseits derart in Kraft- und Formschluß mit dem Spulenkörper A erfasst werden kann. Als Sensor kann z.B. ein einspuriger optischer Drehzahlsensor oder ein Hall-Sensor in Kombination mit einem magnetischen Polrad verwendet werden, wobei die Ausgangsfrequenz proportional zur Drehzahl des Spulenkörpers A ist. Das der Drehzahl proportionale Signal wird mittels einer Leitung 16 der Rechner- und Steuereinheit 9 zugeführt, die den dazugehörigen Durchmesser aus dem Drehzahlverhältnis von Friktionswalze und Spulenkörper A bei bekanntem, weitgehend konstantem Antriebspunkt auf dem Spulenkörper errechnet.
Die zur Erzielung einer gleichbleibenden Aufspulgeschwindigkeit erforderliche Veränderung der Drehzahl des die Friktionsantriebswalze 2 antreibenden Antriebsmotors 3 erfolgt durch die Rechner- und Steuereinheit 9 über Leitung 11 in Abhängigkeit von dem vorgenannten Einflußgrößen.
Die Ausführungsform gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 1 dadurch, daß der Antrieb des Spulenkörpers A nicht über eine Friktionsantriebswalze erfolgt, sondern über einen unmittelbar dem einzelnen Spulenkörper A zugeordneten Einzelmotor 17. Der Spulenkörper A ist dabei auf einer frei rotierenden Stützwalze 19 abgestützt.
In diesem Fall erfolgt eine Anpassung der Drehzahl des Motors 17 über Leitungen 18 in zweifacher Hinsicht:
Durch den direkten Antrieb des Spulenkörpers A muß mit wachsendem Spulenkörperdurchmesser die "Nenndrehzahl" des Motors 17 verringert werden. Dabei wird als "Nenndrehzahl" die Drehzahl des Motors 17 verstanden, die für einen prinzipiell frei wählbaren, virtuellen Antriebspunkt, z.B. in der Mitte des Spulenkörpers vorliegt, der für die Rechner- und Steuereinheit 9 der Bezugspunkt der Drehzahlveränderung in Abhängigkeit von der Verlegeposition ist. Zur Erfassung des Spulenkörperdurchmessers ist im Bereich der Schwenkachse des Spulenträgerrahmens 1 ein Sensor 13 vorgesehen, der die sich während des Spulenaufbaus verändernde Winkelstellung β des Spulenträgerrahmens erfaßt und hieraus in der in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen Weise den Spulenkörperdurchmesser ermittelt.
Die zwecks Kompensation der unterschiedlichen Spulendurchmesser der konischen Spule erforderliche Drehzahlveränderung in Abhängigkeit von der Verlegeposition und in Abhängigkeit von dem des Durchmesser des Spulenkörpers wird in der in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen Weise bezogen auf den virtuellen Antriebspunkt ermittelt.
Zur Anpassung der Drehzahl des Motors 18 über die Leitungen 18 überlagert die Rechner- und Steuereinheit 9 beide Einflußgrößen.
Figur 3 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Wickeleinrichtungen einer Vielstellenmaschine. Der Antrieb der beiden Spulenkörper A erfolgt jeweils mittels Friktions-antriebswalzen 2, die jeweils von Einzelmotoren 3 angetrieben werden. Pro Stelle ist eine Rechner- und Steuereinrichtung 9 vorgesehen, der jeweils die Signale eines pro Stelle erforderlichen Sensors 13 zur Erfassung des Durchmessers des Spulenkörpers A über Leitungen 14 zugeleitet werden und die jeweils die Motoren 3 über Leitungen 11 in der Drehzahl verändert. Abweichend von dem System gemäß Figur 1 werden die den beiden Wickeleinrichtungen zugeordneten Changierfadenführer 5 gemeinsam über eine Changierfadenführerstange 20 alternierend angetrieben. Bei einem derartigen System braucht nur die Verlegeposition eines Changierfadenführers 5 erfaßt zu werden, und zwar vorzugsweise mittels eines in Figur 3 nur schematisch dargestellten Wege- und Positionssensors 21. Dieser Positionssensor 21 gibt für sämtliche Wickeleinrichtungen der Vielstellenmaschine über die Sammelleitung 22 die Verlegeposition der Changierfadenführer 5 in die jeweilige Rechner- und Steuereinheit 9 ein, um die Drehzahl des jeweiligen Einzelmotors 3 und damit der jeweiligen Friktionsantriebswalze 2 an die Verlegeposition des Changierfadenführers 5 anzupassen und somit eine konstante Aufspulgeschwindigkeit zu erzielen.
Bei der Einrichtung gemäß Figur 4 wird der Spulenkörper A von einer mittels eines Einzelmotors 3 angetriebenen Friktionsantriebswalze 2 angetrieben, die, wie im übrigen auch bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 und 3, mit einem Friktionsbelag 2.1 ausgerüstet sein kann.
An dem Außenumfang des Spulenkörpers A liegt zusätzlich eine vorzugsweise gleichachsig zur Friktionsantriebswalze 2 ausgerichtete Sensorwalze 23 an, deren Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit über den Sensor 24 als zusätzliche Steuergröße in die in Figur 4 nicht dargestellte Rechnerund Steuereinheit 9 eingegeben wird. Mit einem derartigen System kann man die Umfangsgeschwindigkeit des Spulenkörpers A an zwei über die Länge des Spulenkörpers im Abstand voneinander liegenden Abschnitten erfassen und ins Verhältnis zueinander setzen, so daß die Berechnung der tatsächlich vorliegenden Konizität bzw. des Konuswinkels des Spulenkörpers A durch die Rechner- und Steuereinheit möglich wird. Da die erforderliche verlegepositionsabhängige Drehzahländerung abhängig von der Konizität ist, ist die genaue Vorgabe der Konizität wichtig, um durch die Rechner- und Steuereinheit eine geeignete Drehzahlkorrektur vornehmen zu können, insbesondere bei kleinem Durchmesser des Spulenkörpers treten bei Abweichungen zwischen tatsächlicher Konizität und Konizitätsvorgabewert beträchtliche Abweichungen der Aufspulgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Verlegeposition auf.
Mit einer Einrichtung gemäß Figur 4 ermittelt die Rechnerund Steuereinheit selbständig die tatsächlich vorliegende Konizität, so daß selbst geringfügige Veränderungen der Konizität des Spulenkörpers während des Spulenaufbaus berücksichtigt werden können.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Garnaufwicklung auf einen konischen bzw. kegelstumpfförmigen, um seine Längsachse angetriebenen Spulenkörper (A), auf dem das Garn mittels eines Changierfadenführers (5) abgelegt wird, wobei die Drehzahl des Spulenkörpers synchron mit der Bewegung bzw. der jeweiligen momentanen Verlegeposition des Changierfadenführers verändert wird, um über die Spulenkörperlänge und damit auch über den gesamten Spulvorgang eine im wesentlichen konstante Garnaufwickelgeschwindigkeit auf den Spulenkörper zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß man den Spulenkörper (A) mittels eines Einzelmotors (3; 17) antreibt, dessen Drehzahl über eine Rechner- und Steuereinheit (9) rechnergesteuert in Abhängigkeit von der jeweiligen Verlegeposition des Changierfadenführers (5) und des Spulenkörperdurchmessers verändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Changierfadenführer (5) einzelmotorisch alternierend mittels eines Motors (7), vorzugsweise Schrittmotors, antreibt, dessen Schaltimpulse als Steuergröße für die Verlegeposition des Changierfadenführers in die Einheit (9) eingegeben werden, die ihrerseits in Abhängigkeit von der Verlegeposition des Changierfadenführers die Drehzahl des Motors (7) steuert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den einzelnen Spulenkörper (A) an seinem Umfang mittels einer Friktionsantriebswalze (2) antreibt, die ihrerseits von dem Einzelmotor (3) in Drehung versetzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Spulenkörper (A) unmittelbar von dem Einzelmotor (17) in Drehung versetzt wird, und daß während des Spulvorganges der Spulenkörperdurchmesser erfaßt und der ermittelte Durchmesserwert zwecks Anpassung der Drehzahl des Einzelmotors an den anwachsenden Spulendurchmesser in die Rechner- und Steuereinheit eingegeben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umfangsgeschwindigkeit des Spulenkörpers an zwei über die Länge des Spulenkörpers im Abstand voneinander Liegenden Abschnitte (d1, d2) erfaßt und ins Verhältnis zueinander setzt, und daß man den Wert der Veränderung dieses Verhältnisses als zusätzliche Steuergröße für die rechnergesteuerte Veränderung der Drehzahl des Einzelmotors verwendet.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Vielstellenmaschine die Changierfadenführer (5) mittels einer durch einen Motor, vorzugsweise Schrittmotor, angetriebenen Changierfadenführerstange (20) gemeinsam antreibt und die Verlegeposition mindestens eines der Changierfadenführers mittels eines Positionssensors (21) erfaßt, dessen Positionssignale als Steuergröße für die Verlegeposition des Changierfadenführers in die Einheit (9) eingegeben werden, die ihrerseits in Abhängigkeit von der Verlegeposition des Changierfadenführers die Drehzahl des Motors (7) steuert.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Changierfadenführers (5) in Abhängigkeit von seiner Verlegeposition verändert, derart, daß die Bewegungsgeschwindigkeit im Bereich der den kleineren Durchmesser aufweisenden Spulenflanke des Spulenkörpers (A) ein Maximum und im Bereich der anderen Spulenflanke einen Minimum ist.
  8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 enthaltend:
    1) einen schwenkbaren Spulenträgerrahmen 1 zur Lagerung eines konischen Spulenkörpers (A);
    2) einen Einzelmotor (3 bzw. 17) zum Einzelantrieb des jeweiligen Spulenkörpers (A);
    3) einen Changierfadenführer (5) mit einer Einrichtung (7 bzw. 21) zur Erfassung der jeweiligen Verlegeposition des Changierfadenführers über die Länge des Spulenkörpers (A),
    4) ein Sensor zur Erfassung des Spulenkörperdurchmessers, und
    5) einer Rechner- und Steuereinheit (9), in der die jeweilige Verlegeposition des Changierfadenführers und der Spulenkörperdurchmesser als Steuergrößen für eine Veränderung der Drehzahl des Einzelmotors (3 bzw. 17) verarbeitet und dem Einzelmotor zugeführt werden.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum alternierenden Antrieb des Changierfadenführers (5) ein Motor (7) insbesondere Schrittmotor, vorgesehen ist, dessen Schaltimpulse als Steuergröße für die Verlegeposition des Changierfadenführers in die Einheit (9) eingegeben werden.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung des Changierfadenführers (5) in Abhängigkeit von seiner Verlegeposition veränderbar ist, derart, daß die Bewegungsgeschwindigkeit im Bereich der den kleineren Durchmesser aufweisenden Spulenflanke des Spulenkörpers (A) ein Maximum und im Bereich der anderen Spulenflanke ein Minimum ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Antrieb jedes einzelnen Spulenkörpers (A) eine Friktionsantriebswalze (2) umfaßt, die ihrerseits von dem Einzelmotor (3) in Drehung versetzt wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem einzelnen Spulenkörper (A) zu seinem unmittelbaren Antrieb ein Einzelmotor (17) zugeordnet ist, und daß sie zur Erfassung des anwachsenden Spulenkörperdurchmessers während des Spulvorganges einen Sensor (13) aufweist, von dem der ermittelte Durchmesserwert des Spulenkörpers zwecks Anpassung der Drehzahl des Einzelmotors (17) an den anwachsenden Spulendurchmesser in die Rechner- und Steuereinheit (9) eingegeben wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vielstellenmaschine mehrere Changierfadenführer (5) gemeinsam antreibbar sind, und daß mindestens einem der Changierfadenführer (5) ein an die Einheit (9) angeschlossener Positionssensor (21) zu Erfassung der Verlegeposition dieses Changierfadenführers zugeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen aufweist, um die Umfangsgeschwindigkeit des Spulenkörpers an zwei über die Länge des Spulenkörpers im Abstand voneinander liegenden Abschnitten (d1, d2) zu erfassen und ins Verhältnis zueinander zu setzen, und daß der Wert der Veränderung dieses Verhältnisses als zusätzliche Steuergröße für die rechnergesteuerte Veränderung der Drehzahl des Einzelmotors der Einheit (9) zuführbar ist.
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