EP1718555B1

EP1718555B1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln mehrerer fäden

Info

Publication number: EP1718555B1
Application number: EP05715298A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Geidelt; Manfred Mayer; Peter Steinke; Peter Kroll
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2025-02-11
Also published as: EP1718555A1; KR20060130219A; JP2007523813A; CN1922090A; KR101168849B1; WO2005082759A1; JP4582721B2; DE502005003839D1; CN100480159C

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln mehrerer Fäden zur Spulen. Hierbei werden die Spulen (9.1;9.2) an zwei parallel nebeneinander angeordneten Spulspindeln (7.1;7.2) gehalten und während des Aufwickelns der Fäden mit vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeiten gegensinnig angetrieben. Dabei wirken jeweils zwei drehbar gelagerte Andruckwalzen (6.1; 6.2) mit den Spulspindeln (7.1;7.2) zusammen, die am Umfang der Spulen (9.1; 9.2) anliegen. Um während des Aufwickelns der Fäden an beiden Spulspindeln (7.1;7.2) eine möglichst identische Umfangsgeschwindigkeit der Spulen (9.1;9.2) zu erhalten, wird zur Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit der Spulen (9.1;9.2) die Drehgeschwindigkeit einer der Andrückwalzen (6.1;6.2) erfasst, um in Abhängigkeit von der erfassten Drehgeschwindigkeit die Antriebsdrehzahl beider Spulspindeln (9.1;9.2) kollektiv derart zu verändern, dass die Drehgeschwindigkeit der detektierten Andruckwalze (6.1;6.2) im wesentlichen konstant bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden ist zunehmend die Tendenz zu beobachten, dass eine Vielzahl von Fäden parallel nebeneinander in einer Spinnposition gleichzeitig aus einer Polymerschmelze gesponnen und anschließend zu Spulen aufgewickelt wird. So ist es bekannt, zehn, zwölf, sechzehn oder mehr Fäden parallel zu spinnen und gleichzeitig zu Spulen aufzuwickeln. Das Aufwickeln der Fäden kann dabei durch Aufspulmaschinen erfolgen, bei welcher die Spulen an einer Spulspindel gehalten und gewickelt werden. Bei größeren Spulenbreiten und hoher Fadenanzahl erfordern derartige Aufspulmaschinen entsprechend lange Spulspindeln. Daher wurden neue Konzepte entwickelt, bei welchen die Fäden auf zwei parallel zueinander angeordneten Spulspindeln gleichzeitig zu Spulen aufgewickelt werden. Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind aus der WO 03/068648 A1 bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung werden die Fäden gleichzeitig an zwei nebeneinander angeordneten Spulspindeln zu Spulen aufgewickelt. Hierzu sind die Spulspindeln durch jeweils einen Spindelantrieb angetrieben. Jede der Spulspindeln ist eine von zwei Andrückwalzen zugeordnet, die jeweils über eine Schwinge radial beweglich zur Spulspindel gehalten sind. Während des Aufwickelns der Fäden zu Spulen liegen die Andrückwalzen am Umfang der Spulen an. Mit zunehmendem Spulendurchmesser lässt sich dabei sowohl die Andrückwalze als auch die Spulspindel in ihrer Position verändern. Als weiterer Freiheitsgrad sind die beweglich gehaltenen Andrückwalzen zusätzlich durch einen Schlitten radial zu den Spulspindeln verfahrbar. Unter Berücksichtigung, dass in der Regel die Fäden mit konstanter Aufwickelgeschwindigkeit zu Spulen gewickelt werden, ist es zudem erforderlich, dass die Spulen durch die Spulspindel möglichst mit gleich bleibenden Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben werden. Durch die Vielzahl der Freiheitsgerade ist jedoch unvermeidlich, dass die Spulen der beiden Spulspindeln Unterschiede im Spulenaufbau aufweisen.
Zwar ist aus der DE 40 18 095 A1 ein Verfahren zum Aufwickeln von Fäden an einer Spulspindel bekannt, bei welcher die Drehzahl der Spulspindeln in Abhängigkeit von der Drehzahl der Andrückwalze derart geregelt wird, dass die Umfangsgeschwindigkeit jeweils einen konstanten Wert annimmt. Eine derartige Regelung der Umfangsgeschwindigkeit der anwachsenden Spulen an jeder der Spulspindeln führt aufgrund der Vielzahl der Bewegungsfreiheiten zwangsläufig zu unterschiedlichen Einstellungen und Aufwicklungen. Das im Stand der Technik bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung weisen somit den Nachteil auf, dass jede der Spulspindeln Spulen mit unterschiedlichen Spulenaufbauten erzeugt. So führen Abweichungen in den Umfangsgeschwindigkeiten der Spulen unmittelbar zu veränderten Fadenspannungen während des Aufwickelns.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welchem bzw. bei welcher an den beiden Spulspindeln bei gleichzeitigem Aufwickeln der Fäden im wesentlichen gleichmäßige Spulen gewickelt werden.
Ein weiteres Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, an den Fäden der aufzuwickelnden Fadenschar möglichst gleiche Fadenspannungen durch Aufwickeln zu erzeugen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Veränderung der Antriebsdrehzahlen der Spulspindeln während des Aufwickelns der Spulen durch einen gemeinsamen Regelkreis gesteuert werden. Somit lassen sich die Änderungen der Antriebsdrehzahlen der Spulspindeln synchron ausführen. Die Steuerung der Spulspindelantriebe erfolgt zeitgleich. Hierzu wird zunächst die Drehgeschwindigkeit einer der Andrückwalzen erfasst. Mittels einer Steuereinrichtung wird in Abhängigkeit von der jeweiligen gemessenen Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze eine kollektive Änderung der Antriebsdrehzahlen der Spulspindeln derart durchgeführt, dass die Drehgeschwindigkeit der detektierten Andrückwalze im wesentlichen konstant bleibt. Somit wird automatisch die zweite nicht in dem Regelkreis eingebundene Andrückwalze in den gleichen Zustand versetzt, wie die durch einen Sensor überwachte Andrückwalze.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zur Durchführung des Verfahrens einen Drehzahlsensor auf, der einer der Andrückwalzen zugeordnet ist, um deren Drehgeschwindigkeiten zu erfassen. Der Drehzahlsensor ist mit den Spindelantrieben der Spulspindeln durch eine Steuereinrichtung zu einem Regelkreis verbunden. Das Sensorsignal kann somit vorteilhaft zur Ansteuerung beider Spindelantriebe genutzt werden.
Um möglichst beide Spulspindeln mit identischer Drehzahl und damit identischen Umfangsgeschwindigkeiten der Spulen betreiben zu können, werden gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Spulspindeln synchron angetrieben und gesteuert. Hierzu werden die Spindelantriebe vorzugsweise durch zwei Synchronmotoren und einem Steuergerät gebildet, wobei das Steuergerät mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Diese Weiterbildung zeichnet sich insbesondere durch die Flexibilität in der Anordnung der Andrückwalzen und der Spulspindeln aus. So könnten die Paarungen Andrückwalze und Spulspindel sowohl nebeneinander als auch übereinander angeordnet sein. Durch die Erfassung der Drehzahlveränderung einer der Paarungen zwischen Spindel und Andrückwalze führen die Synchronantriebe der Spulspindeln zwangsläufig zu den gleichen Steuereinstellungen in der nicht detektierten Paarung.
Beim Aufwickeln und Ablegen der Fäden am Umfang der Spulen sind zwischen der Umfangsfläche der Spule und der Umfangsfläche der Andrückwalze Schlupferscheinungen möglich. Um zu vermeiden, dass sich derartige Schlupferscheinungen unterschiedlich ausbilden an den beiden Andrückwalzen, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt angewendet, bei welcher die Andrückwalzen mechanisch oder elektrisch derart miteinander gekoppelt sind, dass beide Andrückwalzen mit gleicher Drehzahl umlaufen. Zur Koppelung sind die Andrückwalzen durch ein Getriebemittel miteinander verbunden. Die Getriebemittel könnten mechanisch oder elektrisch ausgebildet sein, um die Drehzahlanpassung der beiden Andrückwalzen zu erreichen.
Dabei lassen sich die Andrückwalzen auch zusätzlich durch einen Fremdantrieb gegensinnig antreiben, was insbesondere Spulwechselvorgänge begünstigt. Vorzugsweise ist der Fremdantrieb der Andrückwalzen jedoch dafür geeignet, um bestimmte Lastverhältnisse zwischen den angetriebenen Spulen und den Andrückwalzen herzustellen. So lässt sich der Fremdantrieb der Andrückwalzen derart auslegen, dass stets eine fördernde Komponente oder eine bremsende Komponente an den Umfang der Spulen wirken. Durch die Vorgabe eines Lastverhältnisses lässt sich vorteilhaft die Fadenspannung der aufgespulten Fäden beeinflussen, da definierte Schlupferscheinungen zwischen den Andrückwalzen und den Spulen einstellbar sind.
Die Fremdantriebe der Andrückwalzen sind auch dazu geeignet, um die Spulspindeln durch Friktion anzutreiben, so dass die Spindelantriebe zum direkten Antrieb der Spulspindeln entfallen könnten.
Aufgrund der Zunahme des Spulendurchmessers ist zusätzliche eine überlagerte Ausweichbewegung zwischen den Spulspindeln und den Andrückwalzen auszuführen. Derartige Ausweichbewegungen lassen sich einzeln oder kollektiv ausführen, wobei grundsätzlich ein Kontakt zwischen der Andrückwalze und dem Umfang der Spulen nicht verloren geht. Eine Kontrollmöglichkeit zur Einhaltung der Kontakte ist vorteilhaft durch die Weiterbildung der Erfindung gegeben, bei welcher die Spulspindeln durch jeweils zwei Asynchronmotoren angetrieben werden. Aufgrund des durch die Fremdantriebe der Andrückwalzen vorbestimmten Lastverhältnisses sind die Asynchronmotoren im gleichen Frequenzbereich betrieben. Somit würde ein Abgleich der Betriebszustände der Asynchronmotoren unmittelbar Fehlstellungen, die einen mangelnden Kontakt zwischen der Andrückwalze und der Spulspindel verursachen, erfasst. Dementsprechend könnten daraus Steuersignale erzeugt werden, die eine Korrektur der Ausweichbewegung ausführen.
Die Ausweichbewegungen lassen sich auf einfache Art und Weise derart ausführen, dass während des Aufwickelns die Andrückwalzen durch einen beweglichen Halter gemeinsam geführt werden. Damit können gleiche Einstellungen der Anpressdrücke in den beiden Spulstellen erzeugt werden.
Es ist jedoch auch möglich, die Andrückwalzen unabhängig voneinander radial zu den Spulen beweglich zu führen. Hierbei werden die Andrückwalzen bevorzugt durch bewegliche Schwingen gehalten, die unabhängig voneinander schwenkbar an dem Maschinengehäuse oder dem beweglichen Halter gehalten sind.
Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Andrückwalzen ortsfest gehalten werden und die Ausweichbewegungen ausschließlich durch die Spulspindeln ausgeführt werden. Hierzu können die Spulspindeln jeweils durch zwei bewegliche Spindelträger vorzugsweise synchron geführt werden.
Es ist jedoch auch möglich, die Ausweichbewegung zwischen den Andrückwalzen und den Spulspindeln zum Anwachsen der Spulen sowohl durch eine Bewegung der Andrückwalzen als auch durch eine Bewegung der Spulspindeln auszuführen. Die Verwendung eines beweglichen Spindelträgers in Form eines Spulenrevolvers hat zudem die Vorzüge, dass in jeder Spulstelle eine zweite Spulspindel gehalten werden kann, um die beiden Spulspindeln abwechselnd in einen Spulbereich und einen Wechselbereich führen zu können.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:

Fig. 1: eine Vorderansicht und
Fig. 2: eine schematische Rückansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 3, 4 und 5: schematisch weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hierbei zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht und Fig. 2 ein Schema der Rückansicht des Ausführungsbeispiels.
Der Aufbau des Ausfiihrungsbeispiels wird zunächst anhand der Fig. 1 erläutert.
Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist zwei Spulstellen 29.1 und 29.2 auf, die nebeneinander in einem Maschinengestell 12 ausgebildet sind. Hierbei sind die Spulstellen 29.1 und 29.2 spiegelbildlich zu einer mittleren Symmetrieebene ausgeführt. So besteht die rechte Spulstelle 29.1 aus einem drehbar in dem Maschinengestell 12 gelagerten Spindelträger 10.1. An dem Spindelträger 10.1 sind eine erste auskragende Spulspindel 7.1 und 180° versetzt eine zweite auskragende Spulspindel 11.1 gehalten. Hierbei befindet sich die erste Spulspindel 7.1 in einer Betriebsstellung zum Aufwickeln eines oder mehrerer Fäden. Die zweite Spulspindel 11.1 befindet sich in einer Wechselstellung zum Austausch einer Vollspule gegen eine leere Spulhülse.
Spiegelbildlich zu dem Spindelträger 10.1 ist in der zweiten Spulstelle 29.2 ein zweiter in gleicher oder versetzten Ebene angeordneter Spindelträger 10.2 in dem Maschinengestell 12 gehalten. Der Spindelträger 10.2 trägt die auskragenden Spulspindeln 7.2 und 11.2. In der dargestellten Betriebssituation befindet sich die Spulspindel 7.2 in der Betriebsstellung und die Spulspindel 11.2 in einer Wechselstellung.
Jedem der Spindelträger 10.1 und 10.2 ist im Fadenlauf jeweils eine Andrückwalze 6.1 und 6.2 vorgeordnet. In der Spulstelle 29.1 wirkt dabei die Andrückwalze 6.1 mit der Spulspindel 7.1 zusammen, um einen Faden 1.1 zu einer Spule 9.1 zu wickeln. Während des Aufwickelns des Fadens 1.1 liegt die Andrückwalze 6.1 am Umfang der zu wickelnden Spule 9.1 an.
In der Spulstelle 29.2 wirkt dementsprechend die Andrückwalze 6.2 mit der in der Betriebsstellung befindlichen Spulspindel in diesem Fall 7.2 zusammen, um einen zweiten Faden 1.2 zu der Spule 9.2 zu wickeln. Auch hierbei liegt die Andrückwalze 6.2 am Umfang der zu wickelnden Spule 9.2 an.
Die Andrückwalzen 6.1 und 6.2 sind drehbar gelagert und an einem Halter 13 befestigt. Der Halter 13 trägt eine den Andrückwalzen 6.1 und 6.2 vorgeordnete Changiereinrichtung 4. Die Changiereinrichtung 4 ist in einer Mittelebene zwischen den Spulstellen 29.1 und 29.2 angeordnet und weist zu jeder Spulstelle 29.1 und 29.2 einen Changierfadenführer 5.1 und 5.2 auf, durch welchen die zulaufenden Fäden 1.1 und 1.2 innerhalb eines Changierhubes hin- und herverlegt werden.
Die Changiereinrichtung 4 läßt sich beispielsweise durch eine Kehrgewindewelle ausbilden, die am Umfang eine oder mehrere Nuten zur Führung der Changierfadenführer 5.1 und 5.2 aufweist.
Auf einer Oberseite des Halters 13 ist ein Fadenführerträger 3 vorgesehen, welcher die Fadenführer 2.1 und 2.2 trägt. Hierbei ist der Fadenführer 2.1 der Spulstelle 29.1 zugeordnet und der Fadenführer 2.2 der Spulstelle 29.2 zugeordnet.
Der Halter 13 ist durch einen Schlitten 15 und die Schlittenführungen 14.1 und 14.2 vertikal beweglich ausgebildet. Der Schlitten 15 wird dabei durch zwei Kraftgeber 16.1 und 16.2 in den Schlittenführungen 14.1 und 14.2 derart gehalten, dass die Andrückwalzen 6.1 und 6.2 mit jeweils einer vorbestimmten Anpresskraft während des Aufwickelns der Fäden 1.1 und 1.2 an den jeweiligen Spulen 9.1 und 9.2 anliegen.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird in den Spulstellen 29.1 und 29.2 jeweils ein Faden 1.1 und 1.2 zu einer Spule 9.1 und 9.2 gewickelt. Grundsätzlich werden derartige Vorrichtungen jedoch dafür eingesetzt, mehrere Fäden gleichzeitig zu Spulen aufzuwickeln. Hierzu werden an den Spulspindeln 7.1 und 7.2 mehrere hintereinander aufgesteckte Spulhülsen 8.1 und 8.2 gehalten. Hierbei können 8, 10 oder noch mehr Spulhülsen gleichzeitig von einer Spulspindel 7.1 sowie der Spulspindel 7.2 gehalten werden. Hierbei weisen die Spulspindeln, die Andrückwalzen und die Changiereinrichtung eine entsprechende auskragende Länge auf, so dass mehrere Fäden gleichzeitig parallel nebeneinander gewickelt werden können.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es jedoch unerheblich, ob in den Spulstellten 29.1 und 29.2 jeweils ein Faden (wie dargestellt) oder mehrere Fäden zu Spulen gewickelt werden.
Zur weiteren Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels ist die Antriebssituation der Spulspindeln 7.1 und 7.2 nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert. Aufgrund der Übersichtlichkeit wurden in der Fig. 2 nur die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Vorrichtungsteile der Spulstellen 29.1 und 29.2 aus rückwärtiger Ansicht schematisch dargestellt.
In der Spulstelle 29.2 ist die Spulspindel 7.2 über ein Spindelende 22.2 mit einem Spindelantrieb 23.2 gekoppelt. Dem Spindelantrieb 23.2 ist ein Steuergerät 24.2 zugeordnet, das mit einer übergeordneten Steuereinrichtung 21 verbunden ist. Die an der Spulspindel 7.2 gewickelte Spule 9.2 ist hierbei gestrichelt dargestellt. Am Umfang der Spule 9.2 liegt die frei drehbar gelagerte Andrückwalze 6.2, die ebenfalls gestrichelt dargestellt ist. Die Andrückwalze 6.2 weist ein Walzenende 18.2 auf. Dem Walzenende 18.2 ist ein Drehzahlsensor 20 zugeordnet, durch welchen die Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze 6.2 erfaßbar ist. Der Drehzahlsensor 20 ist mit der Steuereinrichtung 21 verbunden.
In der anderen Spulstelle 29.1 ist die Spulspindel 7.1 durch das Spindelende 22.1 mit dem Spindelantrieb 23.1 gekoppelt. Dem Spindelantrieb 23.1 ist ein Steuergerät 24.1 zugeordnet, welches ebenfalls mit der Steuereinrichtung 21 verbunden ist. Die ebenfalls gestrichelt dargestellte Spule 9.1, die am Umfang der Spulspindel 7.1 gebildet wird, steht mit der zweiten Andrückwalze 6.1 in Kontakt. Die Andrückwalze 6.1 der zweiten Spulstelle 29.1 ist ebenfalls frei drehbar gehalten. Die Andrückwalze 6.1 ist dabei mit einem Walzenende 18.1 durch ein Getriebemittel 19 mit der Andrückwalze 6.2 der anderen Spulstelle 29.2 gekoppelt. Das Getriebemittel 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Riemen oder eine Kette mechanisch ausgebildet, so dass beide Andrückwalzen 6.1 und 6.2 beider Spulstellen mit gleicher Drehzahl umlaufen.
Zur weiteren Erläuterung wird nun auf beide Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Zum Aufwickeln des Fadens 1.1 in der Spulstelle 29.1 wird die Spulspindel 7.1 durch den Spindelantrieb 23.1 im Uhrzeigersinn (Fig. 1) angetrieben. Die Andrückwalze 6.1 liegt am Umfang der zu wickelnden Spule 9.1 an und wird über Friktion im entgegengesetzten Sinn angetrieben.
In der Spulstelle 29.2 wird die Spulspindel 7.2 durch den Spindelantrieb 23.2 gegen den Uhrzeigersinn (Fig. 1) angetrieben, um den Faden 1.2 zu der Spule 9.2 zu wickeln. Hierbei dreht sich die Andrückwalze 6.2 am Umfang der Spule 9.2 im Uhrzeigersinn mit der entsprechenden Drehzahl der Andrückwalze 6.1. Die Drehübertragung zwischen den Andrückwalzen 6.1 und 6.2 erfolgt durch das Getriebemittel 19. Beide Spulstellen 29.1 und 29.2 werden synchron gewickelt, so dass an jeder der Spulspindeln 7.1 und 7.2 ein identischer Aufbau der Spulen 9.1 und 9.2 stattfindet.
Um eine konstante Aufwickelgeschwindigkeit der Fäden 1.1 und 1.2 zu erhalten, wird die Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze 6.2 durch den Drehzahlsensor 20 kontinuierlich erfasst und der Steuereinrichtung 21 aufgegeben. In der Steuereinrichtung 21 ist eine Soll-Drehzahl der Andrückwalze 6.2 hinterlegt. Sobald zwischen der sensierten Ist-Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze 6.2 und der hinterlegten Soll-Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze 6.2 eine unzulässige Abweichung erfasst wird, wird ein Steuersignal generiert und den Steuergeräten 24.1 und 24.2 aufgegeben. Die Steuergeräte 24.1 und 24.2 verändern die Antriebsdrehzahlen der Spindelantriebe 23.1 und 23.2 in dem gewünschten Sinn, dass sich an der Andrückwalze 6.2 eine geänderte Ist-Drehgeschwindigkeit ergibt. Somit lässt sich während des gesamten Aufwickelns der Fäden 1.1 und 1.2 eine konstante Umfangsgeschwindigkeit der Spulen 9.1 und 9.2 einstellen. Die Spindelantriebe 23.1 und 23.2 werden hierbei vorzugsweise durch Asynchronmotoren gebildet. Die Drchzahlrückführungen der Asynchronmotoren erfolgt vorzugsweise durch eine Multiplexschaltung, so dass an der Steuereinrichtung nur ein Eingang erforderlich wird.
Die während des Aufwickelns der Fäden 1.1 und 1.2 aufgrund des Anwachsens der Spulen 9.1 und 9.2 erforderliche Ausweichbewegung lässt sich bei diesem Ausführungsbeispiel sowohl durch den beweglich gehaltenen Halter 13 als auch durch die beweglich gehaltenen Spulspindeln 7.1 und 7.2 ausführen. Durch die feste Anordnung der Andrückwalzen 6.1 und 6.2 an dem Halter 13 kann das Anwachsen der Spulen 9.1 und 9.2 durch Bewegung des Schlittens 15 synchron erfolgen.
Die hier nicht dargestellten Drehantriebe der Spindelträger 10.1 und 10.2 werden zur Ausübung einer Ausweichbewegung vorzugsweise ebenfalls synchron betrieben, so lassen sich beispielsweise beide Spindelträger 10.1 und 10.2 durch Getriebemittel miteinander koppeln und durch einen Drehantrieb aktivieren.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Steuerung der Spulspindelantriebe beider Spulstellen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 ausgeführt, so dass nur die Unterschiede nachfolgend erläutert werden. In der Spulstelle 29.1 wirkt die Spulspindel 7.1 und die Andrückwalze 6.1 zum Aufwickeln der Spule 9.1 zusammen. Die Andrückwalze 6.1 ist frei drehbar gelagert, wobei dem Walzenende 18.1 ein Drehzahlsensor 20 zugeordnet ist. Der Drehzahlsensor 20 ist mit den Spindelantrieben 23.1 und 23.2 durch die Steuereinrichtung 21 zu einem Regelkreis verbunden. Hierzu ist den Spindelantrieben 23.1 und 23.2 ein Steuergerät 24 zugeordnet. Die Spindelantriebe 23.1 und 23.2 werden jeweils durch Synchronmotoren gebildet. Das Steuergerät 24 ist mit der Steuereinrichtung 21 gekoppelt.
In der zweiten Spulstelle 29.2 wirken die Spulspindel 7.2 und die Andrückwalze 6.2 zusammen.
In dem Ausführungsbeispiel liegen beide Andrückwalzen 6.1 und 6.2 am Umfang der zu wickelnden Spulen 9.1 und 9.2 an. Die Spulen 9.1 und 9.2 werden jeweils durch die Spulspindeln 7.1 und 7.2 und den damit verbundenen Spindelantrieben 23.1 und 23.2 angetrieben. Somit wird die Drehgeschwindigkeit der Andrückwalzen 6.1 und 6.2 durch die jeweilige Umfangsgeschwindigkeit der Spulen 9.1 und 9.2 bestimmt. Die Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze 6.1 wird durch den Drehzahlsensor 20 erfaßt und der Steuereinrichtung 21 aufgegeben. In der Steuereinrichtung 20 erfolgt ein Ist-Soll-Vergleich. Bei unzulässiger Differenz wird in der Steuereinrichtung 21 ein Steuersignal erzeugt, welches im Steuergerät 24 aufgegeben wird. Durch das Steuergerät 24 werden die Spindelantriebe 23.1 und 23.2 mit geänderter Antriebsdrehzahl betrieben. Die Änderung der Antriebsdrehzahl erfolgt synchron in beiden Spulstellen 29.1 und 29.2, wobei die Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit und damit die Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze 6.1 in der Spulstelle 29.1 wirksam wird und über den Drehzahlsensor der Steuereinrichtung 21 signalisiert. Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind beide Andrückwalzen 6.1 und 6.2 der benachbarten Spulstellen 29.1 und 29.2 unabhängig voneinander frei drehbar. Damit ergibt sich eine hohe Flexibilität in der Anordnung der Baugruppen der beiden Spulstellen, die nicht nur auf eine horizontal ausgelegte Anordnung beschränkt ist.
In den Fig. 4 und 5. sind weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, wobei beide Ausführungsbeispiele im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung zu Fig. 1 Bezug genommen und nachfolgend nur die Unterschiede erläutert.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Andrückwalzen 6.1 und 6.2 der beiden Spulstellen 29.1 und 29.2 durch einen Fremdantrieb 25 angetrieben. Hierbei wird der Fremdantrieb 25 durch einen Riementrieb 26 und einen Elektromotor 28 gebildet, wobei dem Elektromotor 28 ein Steuergerät 27 zugeordnet ist. Das Steuergerät 27 ist mit der Steuereinrichtung 21 gekoppelt. Durch den Fremdantrieb 25 werden die Andrückwalzen 6.1 und 6.2 in dem zum Aufwickeln erforderlichen Drehsinn entgegengesetzt angetrieben.
Der Antrieb der Spulspindel 7.1 und 7.2 sowie die Regelung der Antriebsdrehzahlen der Spulspindeln erfolgt entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen, wobei die Spulstellen 29.1 und 29.2 in ihrer Zuordnung zur Überwachung der Drehzahl vertauscht sind.
Durch den Fremdantrieb 25 läßt sich ein Lastverhältnis zwischen den Antrieben der Andrückwalzen 6.1 und 6.2 und den Antrieben der Spulspindeln 7.1 und 7.2 einstellen. Somit können die Andrückwalzen 6.1 und 6.2 sowohl antreibend als auch bremsend auf die Spulenoberflächen der Spulen 9.1 und 9.2 wirken. Das Lastverhältnis wird durch die Steuereinrichtung 21 aufgegeben. Um bei der überlagerten Ausweichbewegung der Spulspindeln oder der Andrückwalzen ein Fehlverhalten in Form von fehlenden Kontakten zu vermeiden, lässt sich zusätzlich innerhalb der Steuereinrichtung 21 ein Abgleich der tatsächlichen Lastverhältnisse ausführen. Hierzu werden die Betriebszustände, insbesondere die Antriebsfrequenzen der Spindelantriebe 23.1 und 23.2, über die Steuergeräte 24.1, 24.2 der Steuereinrichtung 21 aufgegeben. Die Spindelantriebe 23.1 und 23.2 sind hierzu als Asynchronmotoren ausgebildet. Für den Fall, dass beide Spulstellen 29.1 und 29.2 mit der vorgeschriebenen Einstellung wickeln, ergeben sich keine wesentlichen Unterschiede der Betriebszustände der Spindelantriebe 23.1 und 23.2. Für den Fall, dass einer der Antriebe eine abweichende Antriebsfrequenz aufweist, wird eine Korrektur der Ausweichbewegung durchgeführt, so dass ein ggf. fehlender Kontakt wiederherstellbar wird.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Hierbei werden die Andrückwalzen 6.1 und 6.2 durch einen Fremdantrieb 25 angetrieben, der hierbei durch zwei Elektromotoren 28.1 und 28.2 sowie einem zugeordneten Steuergerät 27 gebildet ist. Somit lässt sich die elektrische Koppelung der Andrückwalzen 6.1 und 6.2 mit einem Fremdantrieb 25 kombinieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht beschränkt auf die nach Fig. 1 dargestellte Anordnung der Einzelaggregate. Grundsätzlich können insbesondere die Andrückwalzen in den Spulstellen durch Schwingen radial beweglich zur Spulspindel gehalten werden. Die Halterung der Spulspindeln und der Andrückwalzen ist im wesentlichen nur für die Ausführung der Ausweichbewegung maßgeblich. Unabhängig von der Ausweichbewegung ist jedoch die Umfangsgeschwindigkeit der Spulen stets derart einzustellen, dass die Fäden mit gleicher Aufwickelgeschwindigkeit und somit im wesentlichen mit konstanter Fadenspannung aufgewickelt werden können.

Bezugszeichenliste

1.1, 1.2: Faden
2.1,2.2: Fadenführer
3: Fadenführerträger
4: Changierung
5.1, 5.2: Changierfadenführer
6.1, 6.2: Andrückwalze
7.1, 7.2: Spulspindeln
8.1,8.2: Spulenhülse
9.1,9.2: Spule
10.1, 10.2: Spindelträger
11.1, 11.2: Spulspindeln in Ruheposition
12: Maschinengestell
13: Halter
14.1, 14.2: Schlittenführung
15: Schlitten
16.1, 16.2: Kraftgeber
17: Sperrvorrichtung
18.1, 18.2: Walzenende
19: Getriebemittel
20: Drehzahlsensor
21: Steuereinrichtung
22.1,22.2: Spindelende
23.1, 23.2: Spindelantrieb
24, 24.1, 24.2: Steuergerät
25: Fremdantrieb
26: Riementrieb
27: Steuergerät
28.1,28.2: Elektromotor
29.1, 29.2: Spulstelle

Claims

Verfahren zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen, bei welchem die Spulen an zwei parallel nebeneinander angeordneten Spulspindeln gehalten sind, bei welchem die Spulspindeln derart gegensinnig angetrieben sind, dass die Spulen sich während des Aufwickeln der Fäden mit vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeiten gegensinnig drehen, bei welchem die Spulspindeln mit jeweils einer drehbaren Andruckwalze zusammenwirken und bei welchem die Andrückwalzen am Umfang der Spulen anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Umfangsgeschwindigkeiten aller Spulen die Drehgeschwindigkeit einer der Andrückwalzen erfasst und überwacht wird und dass die Antriebsdrehzahlen beider Spulspindeln synchron in Abhängigkeit von der erfassten Drehgeschwindigkeit kollektiv derart geändert werden, dass die Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze, deren Drehgeschwindigkeit überwacht wird, im wesentlichen konstant bleibt
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulspindeln synchron angetrieben und gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalzen mechanisch oder elektrisch derart miteinander gekoppelt sind, dass beide Andrückwalzen mit gleicher Drehzahl umlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalzen zusätzlich durch einen Fremdantrieb gegensinnig angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fremdantrieb der Andruckwalzen und dem Spindelantrieb der Spulspindeln jeweils ein treibendes oder bremsendes Lastverhältnis eingestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulspindeln jeweils durch einen Asynchronmotor angetrieben werden und dass die Antriebsfrequenz der Asynchronmotoren zur Einhaltung des Lastverhältnisses überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufwickelns die Andrückwalzen durch einen beweglichen Halter gemeinsam zur Ausführung von Ausweichbewegungen zum Anwachsen der Spulen geführt werden.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalzen unabhängig voneinander radial zu den Spulen beweglich geführt werden.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulspindeln durch zwei bewegliche Spindelträger synchron oder unabhängig voneinander zur Ausführung von Ausweichbewegungen zum Anwachsen der Spulen geführt werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit zwei nebeneinander angeordneten Spulspindeln (7.1, 7.2) zur Aufnahme von zumindest jeweils einer Spulhülse (8.1, 8.2) zum gleichzeitigen Aufwickeln von Fäden (1.1, 1.2) zu Spulen (9.1, 9.2), mit zwei den Spulspindeln (7.1, 7.2) zugeordneten Spindelantrieben (23.1, 23.2) zum gegensinnigen Antreiben der beiden Spulspindeln (7.1, 7.2) und mit zwei drehbar gelagerten Andrückwalzen (6.1, 6.2), die während des Aufwickelns am Umfang der Spulen (9.1, 9.2) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Andrückwalzen (6.1) ein Drehzahlsensor (20) zur Erfassung und Überwachung der Drehgeschwindigkeit der Andrückwalze (6.1) zugeordnet ist und dass der Drehzahlsensor (20) und kollektiv beide Spindelantriebe (23.1, 23.2) der Spulspindeln (7.1, 7.2) durch eine Steuereinrichtung (21) zu einem Regelkreis verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelantriebe (23.1, 23.2) durch zwei Synchronmotoren und ein Steuergerät (24) gebildet sind, wobei das Steuergerät (24) mit der Steuereinrichtung (21) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalzen (6.1, 6.2) durch ein Getriebemittel (19) derart miteinander verbunden sind, dass beide Andrückwalzen (6.1, 6.2) mit gleicher Drehzahl gegensinnig umlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fremdantrieb (25) vorgesehen ist, um die Andrückwalzen (6.1, 6.2) separat oder gemeinsam gegensinnig anzutreiben.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fremdantrieb (25) durch einen Elektromotor (28) gebildet ist, welcher mit dem Getriebemittel (19) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fremdantrieb (25) durch zwei separate Elektromotoren (28.1, 28.2) gebildet ist, welche gemeinsam durch ein Steuergerät (27) ansteuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelantriebe (23.1, 23.2) durch zwei Asynchronmotoren mit einem Steuergerät (24) oder zwei zugeordneten Steuergeräten (24.1, 24.2) gebildet sind, wobei die Steuergeräte (24, 24.1, 24.2) mit der Steuereinrichtung (1) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalzen (6.1, 6.2) an einem beweglichen Halter (13) angeordnet sind, welcher Halter (13) an einem Schlitten (15) angeordnet ist und mittels Schlittenführungen (14.1, 14.2) die Andrückwalzen (6.1, 6.2) in radialer Richtung zu den Spulspindeln (7.1, 7.2) führen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückwalzen jeweils an zwei beweglichen Schwingen gehalten sind, welche Schwingen unabhängig voneinander die Andrückwalzen in radialer Richtung zu den Spulspindel führen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulspindeln (6.1, 6.2) jeweils an einem beweglichen Spindelträger (10.1, 10.2) gehalten sind, welche Spindelträger (10.1, 10.2) durch einen gemeinsamen Antrieb oder durch separate Antriebe die Spulspindeln in radialer Richtung zu den Andrückwalzen führen.