EP1707523A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umspulen von Garnen - Google Patents

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EP1707523A1
EP1707523A1 EP05007130A EP05007130A EP1707523A1 EP 1707523 A1 EP1707523 A1 EP 1707523A1 EP 05007130 A EP05007130 A EP 05007130A EP 05007130 A EP05007130 A EP 05007130A EP 1707523 A1 EP1707523 A1 EP 1707523A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yarn
rewinding
speed
take
tension
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05007130A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joe Reichmuth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Original Assignee
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SSM Schaerer Schweiter Mettler AG filed Critical SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority to EP05007130A priority Critical patent/EP1707523A1/de
Priority to EP06723499A priority patent/EP1868933A1/de
Priority to PCT/EP2006/002455 priority patent/WO2006103001A1/de
Publication of EP1707523A1 publication Critical patent/EP1707523A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
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    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for rewinding yarns with a rewinding speed, comprising the steps of unwinding a yarn from a supply spool, and winding the yarn on a yarn carrier rotating with a wind-up speed, the yarn being guided over the yarn feed from the supply spool to the yarn carrier, and a yarn feed Device for carrying out the method (rewinding device).
  • rewinding device for carrying out the method (rewinding device).
  • Such rewinding devices are used in particular for producing reels with yarn windings adapted to a subsequent process.
  • the rewinding should be carried out with the highest possible winding speed (rewinding speed).
  • rewinding speed the highest possible winding speed
  • yarn tension of the yarn to be rewound during the rewinding process and yarn tension variations are more pronounced.
  • the latter leads to a deterioration in the quality of the winding on the coil created, since thread tension fluctuations during winding lead to Garn Whyschwankungen of the windings.
  • the latter can in turn worsen the unwinding of these coils in subsequent processes.
  • the thread tension variations can easily lead to thread breaks during rewinding.
  • the latter occurs especially in areas of integer Windungsgue, ie the ratio of coil rotation to Doppelhubiere, so-called mirror zones, the supply coils heaped up. In these areas, the thread layers are close to each other without being fixed by crossing points, which can lead to entrainment of adjacent threads and thus thread tension peaks or thread breaks in the overhead deduction. These thread tension peaks severely limit the rewinding speed.
  • the yarn tension of a yarn is measured in the yarn path after a conditioning shortly before its winding. It is attempted to keep the yarn tension in a predetermined yarn tension range constant by means of a yarn tension control module according to a control variable derived from the measured yarn tension.
  • the yarn tension control module in this case comprises a yarn brake and / or a controllable delivery mechanism, by means of which the yarn tension is regulated by braking and / or accelerating the yarn speed of the yarn.
  • the yarn is withdrawn from the supply spool by the rotating movement of a take-off roll (deduction feed).
  • the take-off roll typically includes a main engine-driven roller and a passive separation roller that determines the geometry of wraps of the yarn about the main roller.
  • a passive separation roller that determines the geometry of wraps of the yarn about the main roller.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for rewinding of yarns, which avoid the disadvantages of the prior art and in particular at a high rewinding speed enable the production of coils with windings high quality.
  • a rewinding speed control amount of the yarn from the supply reel preferably in the yarn course before a take-off supply setting a take-off speed, is determined or the rewinding speed control amount of the yarn becomes initial the yarn course is determined before a deduction delivery and / or a brake and / or a lubrication and the rewinding speed is controlled by a control module in response to the Umspul Oberskontrolliere.
  • the inventive method is based on the finding that the causes of most thread tension fluctuations of parameters of the supply spool, or parameters with which the yarn is unwound from the supply spool depend.
  • the rewinding speed control quantity is thus determined by the feed reel during the reeling operation in a case of several possibilities. If an increase in the thread tension of the yarn is detected or expected via the rewinding speed control variable, then the rewinding speed is temporarily lowered, for example by controlling the takeup speed. Alternatively, for example, the rewinding speed can also be regulated by controlling the take-off speed.
  • the thread tension in the Abspulregion is stabilized, so that a regular profile of the thread tension over time, regardless of, for example, the diameter of the supply spool is maintained. This ensures a consistent quality of the produced windings on the yarn carrier. Furthermore, it is possible to increase the production speed of the production process while maintaining quality, since thread tension peaks are avoided.
  • the stabilization of the withdrawal thread tension is dependent on the rewinding speed.
  • the rewinding speed is the manipulated variable for the take-off thread tension. The objective here is to maximize the rewinding speed based on the pull-off voltage as a controlled variable. Increasing production speed is the primary goal here. An equalization of the winding tension is a positive side effect.
  • the thread tension can be independent of the quality of the yarn, the diameter of the feed bobbin and the selected unwinding speed kept constant. In addition to being able to increase or decrease the thread tension during unwinding, if necessary, the thread tension can be permanently reduced, thereby enabling higher production speed and efficiency.
  • a withdrawal thread tension preferably by measurement by a thread tension sensor, is preferably determined as the rewinding speed control variable. This provides a simple and inexpensive way to determine the Umspul yorkskontrolle size.
  • the determination of the rewinding speed control variable can advantageously be carried out via desired rewinding speed values as a function of a current diameter of the supply reel and / or the current weight of the supply reel and / or the length of the yarn still remaining on the supply reel and / or optical monitoring data of a rewinding bobbin of the supply reel and / or optical monitoring data of mirror zones on the supply spool done.
  • the remaining length of the yarn still present on the supply bobbin can be determined from the already rewound length (running length) of the yarn with known total length. As a result, a thread tension fluctuation can be counteracted even before it occurs by reducing the take-up speed.
  • a threadline tension preferably a take-up thread tension
  • the take-off speed of the take-off feed mechanism is regulated as a function of the threadline tension and / or a yarn speed in the thread run is regulated as a function of the threadline tension by means of a thread brake module arranged in the thread run.
  • the winding tension is thereby separated from the take-off speed, which is advantageous in particular during rewinding processes with interposed yarn processing.
  • the rewinding device according to the invention is set up to carry out the method according to the invention and thus provides the advantages of the method according to the invention.
  • a take-off delivery unit is provided in the yarn path, set up to set a withdrawal speed of the yarn, wherein the control-size receiving means are adapted to determine the Umspul einskontrolle size in the yarn path before the deduction delivery.
  • This embodiment is particularly suitable for overhead removal of the supply spool.
  • the rewinding unit can be set up to drive the deduction delivery unit, wherein the control module is then set up to regulate the rewinding speed by controlling the withdrawal speed.
  • the rewinding device when the control size receiving means comprise a thread tension sensor, set up to determine a take-off thread tension by means of measurement as the rewinding speed control variable.
  • the rewinding device may comprise a threadline tension control module adapted to measure a threadline tension, preferably a take-up thread tension, by means of a thread tension sensor and to control the take-off speed of a take-off feed as a function of the threadline tension and / or a yarn speed in the threadline as a function of the threadline tension by means of a threadline disposed To control thread brake module.
  • a threadline tension control module adapted to measure a threadline tension, preferably a take-up thread tension, by means of a thread tension sensor and to control the take-off speed of a take-off feed as a function of the threadline tension and / or a yarn speed in the threadline as a function of the threadline tension by means of a threadline disposed To control thread brake module.
  • a yarn processing machine has at least one rewinding device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a rewinding device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the thread tension as a function of the spool travel in front of the take-off delivery unit of a rewinding device according to the prior art.
  • FIG. 1 shows a rewinding device 1 according to the invention for rewinding yarns.
  • the yarn is unwound from a supply spool 3, which is arranged in a feed bobbin receptacle 4 for overhead removal.
  • a yarn carrier 7, on which the yarn is wound, is arranged in a yarn carrier receptacle 8.
  • a not shown Umspulaggregat that is designed as a winding unit for driving the Garnchtfact 8, drives the Garnchtfact 8 such that it rotates at a take-up speed.
  • the rewinding unit is an electric motor which engages the yarn in such a way that it can at least influence the rewinding speed.
  • the Yarn is guided while wrapping in a yarn path 10 of the supply spool 3 to the yarn carrier 7.
  • the yarn path 10 forms a discharge balloon 11.
  • a thread guide not shown, which allows an orderly yarn winding on the yarn carrier 7, the yarn path 10 is widened funnel-shaped in front of the yarn carrier 7.
  • a thread tension sensor 15 in the yarn path 10 is provided as a control size receiving means in front of a take-off feed unit 17 which determines the take-off speed of the yarn by its rotational speed.
  • the yarn tension sensor 15 measures withdrawal tension values of the yarn take-up yarn tension from the supply bobbin 3 in the yarn path 10 before the take-off supply unit 17 continuously.
  • the rewinding device 1 further comprises a threadline tension control module 20.
  • This yarn thread tension control module 20 is set up to measure a yarn thread tension in the yarn path 10 shortly before the yarn carrier 7, that is to say a take-up yarn tension, by means of a further yarn tension sensor 22.
  • the take-off speed of the take-off delivery mechanism 17 is regulated by the thread-yarn tension control module 20 as a function of the threadline tension.
  • the yarn speed in the yarn path 10 can be regulated as a function of the yarn thread tension by means of a yarn braking module 25 arranged in the yarn path 10.
  • FIG. 2 shows the thread tension S in centinewtons [cN] as a function of the spool travel t in front of the take-off delivery unit of a rewinding device according to the prior art.
  • Under coil travel t is the time course of the entire Abspulvonreaes understood.
  • the thread tension S increases with increasing unwinding of the supply spool, with their fluctuations increasing sharply.
  • the increase in the yarn tension S has its main cause in the decreasing supply spool radius, which leads to higher speeds of the yarn at the same take-off speed.
  • the transition between different mirror zones of the supply bobbin results in a strong short-term increase in thread tension (thread tension peaks 33).
  • the method according to the invention makes it possible to avoid, as far as possible, thread tension fluctuations in particular also in mirror zones during the entire reel travel t.
  • the thread tension peaks 33 occurring in the prior art are dispensed with when using the method according to the invention.
  • Proposed is a method and apparatus for rewinding yarns at a rewinding speed.
  • the method comprises the following method steps: unwinding a yarn from a supply spool 3, and winding up the yarn onto a yarn carrier 7 rotating with a take-up speed, the yarn being guided over a yarn path 10 from the supply spool 3 to the yarn carrier 7.
  • a Umspul einskontrolle size of the yarn is determined by the supply reel 3, preferably in the yarn path 10 before a deduction speed-defining deduction delivery 17, and the rewinding speed is controlled by a control module 19 in response to the Umspul yorkskontroll supportive.
  • the invention is not limited to the embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which make use of the features of the invention even with fundamentally different type of execution.

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von Garnen mit einer Umspulgeschwindigkeit. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Abspulen eines Garns von einer Vorlagespule (3), und Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger (7), wobei das Garn über einen Fadenlauf (10) von der Vorlagespule (3) zum Garnträger (7) geführt wird. Eine Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns wird von der Vorlagespule (3), bevorzugt im Fadenlauf (10) vor einem eine Abzugsgeschwindigkeit festlegenden Abzugslieferwerk (17), ermittelt und die Umspulgeschwindigkeit wird von einem Regelungsmodul (19) in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umspulen von Garnen mit einer Umspulgeschwindigkeit, mit den Verfahrensschritten Abspulen eines Garns von einer Vorlagespule, und Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger, wobei das Garn über einen Fadenlauf von der Vorlagespule zum Garnträger geführt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens (Umspulvorrichtung).
    Derartige Umspulvorrichtungen werden insbesondere zur Herstellung von Spulen mit an einen Folgeprozess angepassten Garnwicklungen eingesetzt.
  • Umspulungen von Garnen werden bei der Garnherstellung häufig vorgenommen. Dabei sollen die Garne auf Spulen derart aufgewickelt werden, dass die Spulen in Folgeprozessen optimal als Vorlagespulen eingesetzt werden können. Insbesondere die Art der Wicklung und deren Dichte soll dabei optimiert werden. So ist es bei manchen Garnbearbeitungsprozessen nicht zu tolerieren, wenn das Garn auf der Vorlagespule ungeordnet aufgewickelt ist, also eine so genannte "Wilde Wicklung" aufweist. Weiter wird bei Bearbeitungen von Garnen, z.B. beim Färben, ein Umspulen des zu färbenden Garns vorgenommen oder es wird eine Spule mit einem Garn mit einer vorgegebenen Fadenlänge, d.h. einer vorgegebenen Lauflänge, aufgewickelt.
  • Die Umspulung soll dabei mit einer möglichst hohen Spulgeschwindigkeit (Umspulgeschwindigkeit) vorgenommen werden. Mit steigender Spulgeschwindigkeit steigt jedoch auch die Fadenspannung des umzuspulenden Garns während des Umspulprozesses an und Fadenspannungsschwankungen treten verstärkt auf. Letzteres führt zu einer Verschlechterung der Qualität der Wicklung auf der erstellten Spule, da Fadenspannungsschwankungen während des Aufspulens zu Garndichteschwankungen der Wicklungen führen. Letzteres kann wiederum das Abspulverhalten dieser Spulen bei Folgeprozessen verschlechtern. Weiter können die Fadenspannungsschwankungen leicht zu Fadenbrüchen während des Umspulens führen. Letzteres tritt vor allem in Bereichen von ganzzahligem Windungsverhältnis, d.h. dem Verhältnis von Spulenumdrehung zu Doppelhubzahl, so genannten Spiegelzonen, der Vorlagespulen gehäuft auf. In diesen Bereichen liegen die Fadenlagen eng beieinander ohne dass sie durch Kreuzungspunkte fixiert werden, was beim Überkopfabzug zum Mitreißen benachbarter Fäden und damit zu Fadenspannungsspitzen bzw. Fadenbrüchen führen kann. Diese Fadenspannungsspitzen limitieren die Umspulgeschwindigkeit stark.
  • Aus der EP 0 875 479 A1 ist bekannt, die Fadenspannung von Garnen bei mit Umspulungsprozessen verbundenen Garnkonditionierverfahren, z.B. Ölen, Färben oder Strecken von Garnen, zu messen und zu regeln. Dabei wird die Fadenspannung eines Garns in dessen Fadenlauf nach einer Konditioniereinrichtung kurz vor dessen Aufspulung gemessen. Es wird versucht, gemäß einer von der gemessenen Fadenspannung abgeleiteten Regelgröße mittels eines Fadenspannungsregelungsmoduls die Fadenspannung in einem vorgegebenen Fadenspannungsbereich konstant zu halten. Das Fadenspannungsregelungsmodul umfasst dabei eine Fadenbremse und/oder ein steuerbares Lieferwerk, mittels denen die Fadenspannung durch Abbremsen und/oder Beschleunigen der Fadengeschwindigkeit des Garns reguliert wird.
  • Üblicherweise wird das Garn durch die rotierende Bewegung einer Abzugsrolle (Abzugslieferwerk) von der Vorlagespule abgezogen. Die Abzugsrolle umfasst üblicherweise eine von einem Motor angetriebene Hauptrolle und eine passive Trennrolle, die die Geometrie von Umwicklungen des Garns um die Hauptrolle festlegt. Um Fadenspannungsvariationen in der Abspulregion zu vermeiden, ist es bekannt, mittels eines "Nip-Rollers", also einer weiteren Rolle, eine Presskraft auf die Hauptrolle auszuüben. Dadurch wird das Garn zwischen der Hauptrolle und der weiteren Rolle eingeklemmt, was dazu führt, dass das Garn mit der Tangentialgeschwindigkeit der Hauptrolle abgezogen wird. Weiter sind verschiedene Vorspannungssysteme, die zwischen der Vorlagespule und einem Lieferwerk angeordnet sind, bekannt, um die Fadenspannung des Garns beim Abziehen von der Vorlagespule zu vergrößern und zu stabilisieren.
    Das Garn wird beim Umspulen häufig über Kopf abgezogen. Beim über Kopf Abziehen rotiert die Vorlagespule nicht selbst, dadurch ist beim über Kopf Abziehen das Arbeiten mit einer unmittelbar einsatzfähigen Reservevorlagespule möglich.
  • Neben den genannten Fadenspannungsspitzen aufgrund von Spiegeln der Vorlagespule variiert die Fadenspannung des Garns im Fadenlauf beim Umspulen aus verschiedenen anderen Gründen:
    • Dadurch, dass der Durchmesser der Vorlagespule mit der Zeit durch Abspulen des Garns abnimmt, ändert sich die Geometrie des "Ballons", der von den Garnbewegungen entlang der Spulenachse gebildet wird, entsprechend, wodurch die Fadenspannung beeinflusst wird.
    • Durch Vergrößerung der Drehzahl des Ballons mit abnehmendem Durchmesser der abzuziehenden Spule vergrößern sich die auf das Garn im "Ballon" wirkende Zentrifugalkräfte, was zu einer Fadenspannungserhöhung führt.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Fadenspannungsschwankungen bei bekannten Umspulverfahren unter Beibehaltung einer hohen Umspulgeschwindigkeit nur unzureichend reduziert werden können, insbesondere treten Spannungsspitzen in Spiegelzonen auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von Garnen bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und insbesondere bei einer hohen Umspulgeschwindigkeit die Herstellung von Spulen mit Wicklungen hoher Qualität ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und eine Vorrichtung der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Umspulen von Garnen wird eine Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule, bevorzugt im Fadenlauf vor einem eine Abzugsgeschwindigkeit festlegenden Abzugslieferwerk, ermittelt oder die Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns wird zu Beginn des Fadenlaufs vor einem Abzugslieferwerk und/oder einer Bremse und/oder einer Beölungseinrichtung ermittelt und die Umspulgeschwindigkeit wird von einem Regelungsmodul in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt. Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Erkenntnis, dass die Ursachen der meisten Fadenspannungsschwankungen von Parametern der Vorlagespule, bzw. von Parametern, mit denen das Garn von der Vorlagespule abgespult wird, abhängen. Die Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße wird in einem Fall von mehreren Möglichkeiten folglich von der Vorlagespule während des Spulvorgangs ermittelt. Wird über die Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße eine Erhöhung der Fadenspannung des Garns festgestellt oder erwartet, so wird die Umspulgeschwindigkeit, z.B. durch Steuern der Aufwickelgeschwindigkeit, temporär erniedrigt. Alternativ kann z.B. auch die Umspulgeschwindigkeit durch Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit geregelt werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Fadenspannung in der Abspulregion stabilisiert, so dass ein regelmäßiges Profil der Fadenspannung über der Zeit, unabhängig von z.B. dem Durchmesser der Vorlagespule, eingehalten wird. Dadurch wird eine gleichbleibende Qualität der hergestellten Wicklungen auf dem Garnträger gewährleistet. Weiter wird eine Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit des Herstellungsprozesses, bei gleichbleibender Qualität, ermöglicht, da Fadenspannungsspitzen vermieden werden.
    Die Stabilisierung der Abzugsfadenspannung ist dabei abhängig von der Umspulgeschwindigkeit. Die Umspulgeschwindigkeit ist dabei die Stellgrösse für die Abzugsfadenspannung. Zielsetzung ist dabei die Maximierung der Umspulgeschwindigkeit anhand der Abzugsspannung als Regelgröße. Die Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit ist hierbei das primäre Ziel. Eine Vergleichmässigung der Aufspulspannung ist dabei positiver Nebeneffekt.
    Die Fadenspannung kann unabhängig von der Qualität des Garns, vom Durchmesser der Vorlagespule und von der gewählten Abspulgeschwindigkeit konstant gehalten werden. Zusätzlich zu der Möglichkeit, die Fadenspannung beim Abspulen, wenn nötig, kontrolliert zu erhöhen oder zu erniedrigen, kann die Fadenspannung dauerhaft reduziert werden, wodurch eine höhere Produktionsgeschwindigkeit und Effizienz ermöglicht wird.
  • Bevorzugt wird als Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung, bevorzugt mittels Messung durch einen Fadenspannungssensor, ermittelt. Dies stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zum Ermitteln der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße dar.
  • Das Ermitteln der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße kann vorteilhaft über Sollumspulgeschwindigkeitswerte in Abhängigkeit von einem aktuellen Durchmesser der Vorlagespule und/oder dem aktuellen Gewicht der Vorlagespule und/oder der noch auf der Vorlagespule befindlichen Länge des Garns und/oder von optischen Überwachungsdaten eines Abspulballons der Vorlagespule und/oder von optischen Überwachungsdaten von Spiegelzonen auf der Vorlagespule erfolgen. Die restliche noch auf der Vorlagespule befindliche Länge des Garns kann dabei aus der bereits umgespulten Länge (Lauflänge) des Garns bei bekannter Gesamtlänge ermittelt werden. Dadurch kann einer Fadenspannungsschwankung bereits vor deren Auftreten durch Verminderung der Aufwickelgeschwindigkeit begegnet werden. Mittels Durchmessererfassung, Längenmessung oder Gewichtserfassung kann unmittelbar auf eine Erhöhung der Abzugsfadenspannung geschlossen werden, da diese mit abnehmendem Radius der Vorlagespule bei gleich bleibender Umspulgeschwindigkeit zunimmt. Über die Dichte der Spule lassen sich die Durchmesser auch in Gewichtsbereiche oder Lauflängen umrechnen.
    Bei der optischen Erfassung von Spiegelzonen werden in der Wicklung der Vorlagespule vorhandene Kreuzwinkel ausgewertet. Spiegelzonen treten nur bei wilder Wicklung auf, bei der die Changiergeschwindigkeit in einem konstanten Verhältnis zur Aufspulgeschwindigkeit ist. Bei diesem Spulprinzip durchlaufen die Spulen bei bestimmten Durchmessern, insbesondere abhängig vom Kreuzungswinkel, ganzzahlige Windungsverhältnisse. Man kann daher die Problemzonen bzw. kritischen Durchmesser bereits anhand des Kreuzungswinkels berechnen.
  • Besonders vorteilhaft wird zusätzlich eine Fadenlauffadenspannung, bevorzugt eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines Fadenspannungssensors gemessen und die Abzugsgeschwindigkeit des Abzugslieferwerks in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung geregelt und/oder eine Garngeschwindigkeit im Fadenlauf in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung mittels eines im Fadenlauf angeordneten Fadenbremsmoduls geregelt. Die Aufspulspannung wird dadurch von der Abzugsgeschwindigkeit getrennt, was insbesondere bei Umspulprozessen mit zwischengeschalteter Garnbearbeitung vorteilhaft ist.
  • Eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen weist auf:
    • einer Vorlagespulenaufnahme, eingerichtet zur Aufnahe einer Vorlagespule mit einem abzuspulenden Garn, und
    • einer mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierbaren Garnträgeraufnahme, eingerichtet zur Aufnahme eines Garnträgers, auf den das Garn aufwickelbar ist, wobei das Garn über einen Fadenlauf von der Vorlagespule zum Garnträger führbar ist.
    Erfindungsgemäß sind Kontrollgrößenaufnahmemittel vorgesehen, eingerichtet, eine Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule zu ermitteln, wobei ein Regelungsmodul vorgesehen ist, eingerichtet, ein Umspulaggregat zum Regeln der Umspulgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße zu steuern. Das Umspulaggregat ist dabei bevorzugt eingerichtet die Garnträgeraufnahme mit der Aufwickelgeschwindigkeit zu rotieren, es ist dann als ein Spulaggregat zum Antrieb der Garnträgeraufnahme ausgebildet. Das Regelungsmodul ist dann eingerichtet die Umspulgeschwindigkeit durch Steuern der Aufwickelgeschwindigkeit zu regeln.
  • Die erfindungsgemäße Umspulvorrichtung ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen und stellt damit die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung.
  • Vorteilhaft ist ein Abzugslieferwerk im Fadenlauf vorgesehen, eingerichtet, eine Abzugsgeschwindigkeit des Garns festzulegen, wobei die Kontrollgrößenaufnahmemittel eingerichtet sind, die Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße im Fadenlauf vor dem Abzugslieferwerk zu ermitteln. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere bei einem über Kopf Abziehen der Vorlagespule. Das Umspulaggregat kann dabei eingerichtet sein das Abzugslieferwerk anzutreiben, wobei das Regelungsmodul dann eingerichtet ist die Umspulgeschwindigkeit durch Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit zu regeln.
  • Besonders robust und einfach herzustellen ist die erfindungsgemäße Umspulvorrichtung, wenn die Kontrollgrößenaufnahmemittel einen Fadenspannungssensor aufweisen, eingerichtet, als Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung mittels Messung zu ermitteln.
  • Die erfindungsgemäße Umspulvorrichtung kann ein Fadenlauffadenspannungsregelmodul aufweisen, eingerichtet, eine Fadenlauffadenspannung, bevorzugt eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines Fadenspannungssensors zu messen und die Abzugsgeschwindigkeit eines Abzugslieferwerks in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung zu regeln und/oder eine Garngeschwindigkeit im Fadenlauf in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung mittels eines im Fadenlauf angeordneten Fadenbremsmoduls zu regeln. Dadurch wird die Fadenspannung sowohl im Bereich der Vorlagespule, als auch im Bereich des Garnträgers gemessen und kontrolliert, was bei einem der Umspulung zwischengeschalteten Garnbearbeitungsprozess vorteilhaft ist.
  • Eine erfindungsgemäße Garnbearbeitungsmaschine weist mindestens eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung auf.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
  • Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung.
    Die Figur 2 zeigt die Fadenspannung in Abhängigkeit von der Spulenreise vor dem Abzugslieferwerk einer Umspulvorrichtung gemäß Stand der Technik.
  • Die Figuren der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung 1 zum Umspulen von Garnen dargestellt. Das Garn wird von einer Vorlagespule 3, die in einer Vorlagespulenaufnahme 4 zum über Kopf Abziehen angeordnet ist, abgespult. Ein Garnträger 7, auf den das Garn aufgewickelt wird, ist in einer Garnträgeraufnahme 8 angeordnet. Ein nicht dargestelltes Umspulaggregat, das als Spulaggregat zum antreiben der Garnträgeraufnahme 8 ausgebildet ist, treibt die Garnträgeraufnahme 8 derart an, dass sie mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotiert. Allgemein handelt es sich bei dem Umspulaggregat um einen Elektromotor der derart mit dem Garn in Eingriff steht, dass er die Umspulgeschwindigkeit zumindest beeinflussen kann. Das Garn ist beim Umwickeln in einem Fadenlauf 10 von der Vorlagespule 3 zum Garnträger 7 geführt. Im Bereich der Vorlagespule 3 bildet der Fadenlauf 10 einen Abzugsballon 11. Durch eine nicht dargestellte Fadenführung, die eine geordnete Garnwicklung auf dem Garnträger 7 ermöglicht, wird der Fadenlauf 10 vor dem Garnträger 7 trichterförmig aufgeweitet. Um eine Regelung der Umspulgeschwindigkeit, d.h. im dargestellten Fall der Aufwickelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Parametern der Vorlagespule 3 zu ermöglichen, ist als Kontrollgrößenaufnahmemittel ein Fadenspannungssensor 15 im Fadenlauf 10 vor einem Abzugslieferwerk 17, das durch dessen Rotationsgeschwindigkeit die Abzugsgeschwindigkeit des Garns festlegt, vorgesehen. Der Fadenspannungssensor 15 misst Abzugsspannungswerte der Abzugsfadenspannung des Garns von der Vorlagespule 3 im Fadenlauf 10 vor dem Abzugslieferwerk 17 kontinuierlich. Diese Abzugsspannungswerte werden als Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von einem Regelungsmodul 19 herangezogen um in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße die Aufwickelgeschwindigkeit der Garnträgeraufnahme 8 und damit des Garns auf den Garnträger 7 zu steuern.
    Die Umspulvorrichtung 1 weist weiter ein Fadenlauffadenspannungsregelmodul 20 auf. Dieses Fadenlauffadenspannungsregelmodul 20 ist eingerichtet, eine Fadenlauffadenspannung im Fadenlauf 10 kurz vor dem Garnträger 7, also eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines weiteren Fadenspannungssensors 22 zu messen. Die Abzugsgeschwindigkeit des Abzugslieferwerks 17 wird von dem Fadenlauffadenspannungsregelmodul 20 in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung geregelt. Weiter kann die Garngeschwindigkeit im Fadenlauf 10 in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung mittels eines im Fadenlauf 10 angeordneten Fadenbremsmoduls 25 geregelt werden.
  • Die Figur 2 zeigt die Fadenspannung S in Centinewton [cN] in Abhängigkeit von der Spulenreise t vor dem Abzugslieferwerk einer Umspulvorrichtung gemäß Stand der Technik. Unter Spulenreise t wird der zeitliche Verlauf des gesamten Abspulprozesses verstanden. Die Fadenspannung S steigt mit zunehmender Abspulung der Vorlagespule an, wobei deren Schwankungen stark zunehmen. Der Anstieg der Fadenspannung S hat seine Hauptursache im kleiner werdenden Vorlagespulenradius, der zu höheren Geschwindigkeiten des Fadens bei gleicher Abzugsgeschwindigkeit führt. Beim Übergang zwischen verschiedenen Spiegelzonen der Vorlagespule ergibt sich ein starker kurzzeitiger Fadenspannungsanstieg (Fadenspannungsspitzen 33). Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht durch Steuerung der Umspulgeschwindigkeit, z.B. der Aufwickelgeschwindigkeit eine weitestgehende Vermeidung von Fadenspannungsschwankungen insbesondere auch beim in Spiegelzonen während der gesamten Spulenreise t. Die im Stand der Technik auftretenden Fadenspannungsspitzen 33 entfallen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Vorgeschlagen wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von Garnen mit einer Umspulgeschwindigkeit. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Abspulen eines Garns von einer Vorlagespule 3, und Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger 7, wobei das Garn über einen Fadenlauf 10 von der Vorlagespule 3 zum Garnträger 7 geführt wird. Eine Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns wird von der Vorlagespule 3, bevorzugt im Fadenlauf 10 vor einem eine Abzugsgeschwindigkeit festlegenden Abzugslieferwerk 17, ermittelt und die Umspulgeschwindigkeit wird von einem Regelungsmodul 19 in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Umspulen von Garnen mit einer Umspulgeschwindigkeit, mit den Verfahrensschritten
    - Abspulen eines Garns von einer Vorlagespule (3), und
    - Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger (7), wobei das Garn über einen Fadenlauf (10) von der Vorlagespule (3) zum Garnträger (7) geführt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule (3), bevorzugt im Fadenlauf (10) zu einem Beginn des Fadenlaufs (10), beispielsweise vor einem Abzugslieferwerk (17), einer Bremse oder einer Beölungseinrichtung, ermittelt wird und die Umspulgeschwindigkeit von einem Regelungsmodul (19) in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt wird.
  2. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 1, dadurch
    gekennzeichnet, dass
    die Umspulgeschwindigkeit durch Steuerung der Aufwickelgeschwindigkeit geregelt wird.
  3. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 1 oder 2 ,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung, bevorzugt mittels Messung durch einen Fadenspannungssensor (15) ermittelt wird.
  4. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ermitteln der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße über Sollumspulgeschwindigkeitswerte in Abhängigkeit von einem aktuellen Durchmesser der Vorlagespule (3) und/oder dem aktuellen Gewicht der Vorlagespule (3) und/oder der noch auf der Vorlagespule (3) befindlichen Länge des Garns und/oder von optischen Überwachungsdaten eines Abspulbalions der Vorlagespule (3) und/oder von optischen Überwachungsdaten von Spiegelzonen auf der Vorlagespule (3) erfolgt.
  5. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Fadenlauffadenspannung, bevorzugt eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines Fadenspannungssensors (22) gemessen wird und die Abzugsgeschwindigkeit eines Abzugslieferwerks (17) in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung geregelt wird und/oder eine Garngeschwindigkeit im Fadenlauf (10) in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung mittels eines im Fadenlauf (10) angeordneten Fadenbremsmoduls (25) geregelt wird.
  6. Umspulvorrichtung (1) zum Umspulen von Garnen mit einer Umspulgeschwindigkeit, mit
    - einer Vorlagespulenaufnahme (4), eingerichtet zur Aufnahme einer Vorlagespule (3) mit einem abzuspulenden Garn, und
    - einer mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierbaren Garnträgeraufnahme (8), eingerichtet zur Aufnahme eines Garnträgers (7), auf den das Garn aufwickelbar ist, wobei das Garn über einen Fadenlauf (10) von der Vorlagespule (3) zum Garnträger (7) führbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Kontrollgrößenaufnahmemittel vorgesehen sind, eingerichtet, eine Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule (3) zu ermitteln, wobei ein Regelungsmodul (19) vorgesehen ist, eingerichtet, ein Umspulaggregat zum Regeln der Umspulgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße zu steuern.
  7. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Abzugslieferwerk (17) im Fadenlauf (10) vorgesehen ist, eingerichtet, eine Abzugsgeschwindigkeit des Garns festzulegen, wobei die Kontrollgrößenaufnahmemittel eingerichtet sind, die Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße im Fadenlauf (10) vor dem Abzugslieferwerk (17) zu ermitteln.
  8. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Umspulaggregat eingerichtet ist die Garnträgeraufnahme (8) mit der Aufwickelgeschwindigkeit zu rotieren, wobei das Regelungsmodul (19) eingerichtet ist die Umspulgeschwindigkeit durch Steuerung der Aufwickelgeschwindigkeit zu regeln.
  9. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Umspulaggregat eingerichtet ist das Abzugsüeferwerk (17) anzutreiben, wobei das Regelungsmodul (19) eingerichtet ist die Umspulgeschwindigkeit durch Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit zu regeln.
  10. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kontrollgrößenaufnahmemittel einen Fadenspannungssensor (15) aufweisen, eingerichtet, als Umspulgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung mittels Messung zu ermitteln.
  11. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Umspulvorrichtung (1) ein Fadenlauffadenspannungsregelmodul (20) aufweist, eingerichtet, eine Fadenlauffadenspannung, bevorzugt eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines Fadenspannungssensors (22) zu messen und die Abzugsgeschwindigkeit eines Abzugslieferwerks (17) in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung zu regeln und/oder eine Garngeschwindigkeit im Fadenlauf (10) in Abhängigkeit von der Fadenlaufifadenspannung mittels eines im Fadenlauf (10) angeordneten Fadenbremsmoduls (25) zu regeln.
  12. Garnbearbeitungsmaschine mit mindestens einer Umspulvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 11.
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