EP2824053A1 - Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl für eine Wickelspule einer Wickelmaschine - Google Patents

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EP2824053A1
EP2824053A1 EP13175929.2A EP13175929A EP2824053A1 EP 2824053 A1 EP2824053 A1 EP 2824053A1 EP 13175929 A EP13175929 A EP 13175929A EP 2824053 A1 EP2824053 A1 EP 2824053A1
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EP
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winding
speed
reel
spool
monitoring
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EP13175929.2A
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Bernhard Weimer
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Siemens AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/04Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to excessive tension or irregular operation of apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38Adjusting 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
    • B65H59/384Adjusting 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
    • B65H59/385Regulating winding speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention further relates to a control unit for such a winding machine as well as such a winding machine.
  • Winding machines are well known and serve for winding winding material, such as fibers or threads.
  • winding bobbin diameter or radius in the following only winding bobbin diameter or radius, is the actual, physical (total) dimension, i. Diameter or radius, the winding spool understood, which is composed of the diameter or the radius of the empty / unwound winding spool and the related physical dimensions of the coil.
  • the invention is thus based on a winding machine for winding a winding material on a winding coil rotating during winding of the winding material with a Wickelspulenist loftiere.
  • the winding material may be a fiber, in particular a natural fiber, a vegetable fiber, a mineral fiber, a synthetic fiber, a synthetic polymer fiber or an industrially produced inorganic fiber, or a thread, in particular a glass thread.
  • fed via the supply reel means that the winding material is not wound up on the supply reel (connected to a changing winding thickness or feed reel radius / diameter), as in the reel spool, but that the winding material, for example by a single wrap the supply spool, passes over the spool (connected to fixed or constant feed spool diameter / radius or fixed / constant "winding thickness” (wrap) on the feed spool).
  • Such a supply reel for example, be a Morrisgalette.
  • the winding speed or feed bobbin speed is to be understood as the speed currently occupied / driven by the winding bobbin or supply bobbin at a particular point in time (during the winding process).
  • reel spool / supply reel or relevant (reel) drive units such as electric motors
  • their speed can be changed or controlled by the control of the reeling machine /be managed.
  • This winding bobbin or feed bobbin rotation speed can certainly be detected in the sense of a European machine guideline without encoder or also with encoder contact on the winding bobbin or supply bobbin.
  • the detection of the winding bobbin or feed bobbin rotational speed can also take place in two channels, thereby satisfying the Machinery Directive.
  • a ratio of the winding spool speed and the feed spool speed is formed. This ratio describes an actual winding thickness on the reel spool.
  • the monitoring speed of the reel spool is then determined from a predetermined limit speed for the unwound or empty reel spool ("safe" (limit) speed empty reel spool ”) and the ratio of the actual winding thickness on the reel spool described.
  • This "safe" (limit) speed empty reel spool "for the reel spool is specifiable, for example, by a manufacturer of the reel spool or the winding machine, represents a value for a mechanical load size of the empty reel spool - and can empirically, for example, by centrifugal tests and / or load tests, and / or computationally, for example by means of FEM (finite element method) to be determined.
  • FEM finite element method
  • the method for determining the monitoring speed can be realized by a computer program product having a storage medium on which a computer program is stored, which executes the method for determining the monitoring speed.
  • the winding machine has the control unit.
  • the feed reel represents “a kind of reference” in the “reel spool” system (changing upon reeling).
  • State variables of this system “reel spool”, such as the reel spool speed, can be referenced to the “feed reel” reference from the current ratio of reference “feed bobbin” and system “winding bobbin” the current state of the system “winding bobbin” are derived.
  • This finding is used to determine the actual winding thickness on the reel spool via the ratio of reel spool speed and feed spool speed - without further / additional hardware, such as one, especially secure and dual channel, diameter sensing, and without measuring the actual physical dimension of the reel ,
  • Safety Envelope Speed / Watch Speed or Speed Envelope can be used to monitor the reel spool or winder during the wrapping process, for example, by comparing "Safe Envelope Speed” / Watch Speed (for a winding condition / wrapper thickness) with corresponding reel spool speed.
  • the winding bobbin speed exceeds the associated "safe envelope speed” or “watchdog” speed ("hazardous" operation), the winding bobbin speed may be reduced to a speed lower than the "safe envelope speed” / monitor speed so as to bring the operation of the winding machine back in the "safe area", or the winding machine safely shut down.
  • the aspect ratio may be a radius or diameter ratio of the unwound reel spool and the empty feed reel.
  • This "safe" web / reel travel speed can then be mapped to the "safe envelope speed” or monitor size using the ratio of the reel spool speed and the feed spool speed.
  • the monitoring speed can be determined using two channels - and thus "safely" within the scope of a Machinery Directive.
  • the monitoring speed may be cycled during the winding operation, i. in each case to predefinable, in particular to a plurality of predeterminable, times during the winding process of the winding material, are determined, for example, every second during the winding process.
  • the Wickelspulenist loftiere and / or the Zuzhouspulenist loftress can / can thereby, in particular encoderless, at / on the winding machine or the reel or supply reel respectively to the predetermined, in particular to the plurality of predeterminable, times, for example every second, during the winding process of the winding material be recorded.
  • the winding spool speed can be changed, for example as part of a control of the winding process of the winding material to the winding spool of the winding machine. in particular (below the monitoring speed), or a safe shutdown within the meaning of the European Machinery Directive be initiated.
  • control / control in the winding machine can provide that during the winding process of the winding machine, this is driven so that the winding spool rotational speeds during the winding process are kept below the respective monitoring speeds or "safe" envelope speeds.
  • the control of the winding machine would - if necessary then from the monitoring / comparison - appropriate adjustments, in particular a reduction, at the Wickelspulenist loftiere or at the actual speeds of winding and supply reel provide.
  • FIG shows schematically a section of a winding machine 2 and illustrates this a (speed) monitoring 100 or control / regulation of the winding machine 2 to ensure their "safe” operation.
  • the (speed) monitoring 100 is implemented as a "safety tool" in a control unit 5 of the winding machine 2 and satisfies the safety requirements specified by the machine directive. Signal acquisition and calculations are done so u.a. all two channels.
  • the winding machine 2 has, as the FIG shows, a variable or (controllable / adjustable) adjustable speed, i. Wickelspulenist loftiere 11, drivable winding reel 1, on which the winding material 3, i.
  • a fiber hereinafter for the sake of simplicity only short winding material 3
  • the winding process 17 (during operation of the winding machine) - with changing / increasing winding thickness - is wound - and forms the winding 8.
  • the winding reel 1 is a second, also with variable or (controllable / adjustable) adjustable speed, i. Feed Spool Speed, drivable spool, i. a supply reel 4, in this case a delivery godet 4, upstream.
  • variable or (controllable / adjustable) adjustable speed i. Feed Spool Speed, drivable spool, i. a supply reel 4, in this case a delivery godet 4, upstream.
  • the winding material during the winding process 17 is subtracted - while the winding material 3 wraps around the supply / supply godet 4 once or several times -, the winding reel 1 fed and wound onto the reel spool 1.
  • the (speed) monitoring 100 or the relevant control / regulation of the winding machine 2 or of the winding process 17 takes place by means of the "safety tool" implemented in the control unit 5 of the winding machine 2.
  • the control unit 5 is, as indicated in the FIG, connected via (signal) lines 6 with the reel spool 1 and the Dolphingalette 4, via which the control unit 5, the electronics (not labeled), such as drive units 7, the reel spool 1 and the Morrisgalette 4th controls.
  • the speed control 100 is necessary in order to prevent a corresponding overstressing / loading of the reel spool 1 - and thus possible damage to the reel spool 1 and possibly an operator.
  • the speed monitoring 100 in the winding machine 2 is carried out on the basis of - by the control unit 5 and the "safety tool" determined - speed limits, i. of "safe” envelope speeds "10, (for the reel spool 1).
  • control operations 150 of the control unit 5 for example on the drive units 7 of the winding 1 and the supply reel 4, for changing / lowering the Wickelspulenist loftiere 11 (in the case of exceedances of speed limits) are executed by the control unit 5.
  • n shell n 0 * r 0 / r G * n reel / n G
  • n shell monitoring speed 10
  • safe envelope speed 10 n 0 limit speed for the unwound / empty reel spool 15
  • n winding winding spool speed 11
  • n G feed bobbin speed 12
  • the "safe" (limit) speed empty reel spool "15 is specified for the reel spool 1 by a manufacturer of the reel spool 1.
  • the "safe" (limit) speed empty reel spool "15 represents a value for a mechanical load size of the empty reel spool 1 - and has been determined by centrifugal tests.
  • r 0 radius of the unwound / empty reel spool 1
  • r G radius of the empty feed reel / feed godet 4
  • a aspect ratio 16 is formed which is fixed - taking into account the actual reeling machine geometry (from reel spool 1 and feed godet 4) Represents machine parameters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) zum Wickeln eines Wickelgutes (3) auf die beim Wickeln des Wickelgutes (3) mit einer Wickelspulenistdrehzahl (11) rotierende Wickelspule (1), wobei bei der Wickelmaschine (2) der Wickelspule (1) eine Zuführspule (4) vorgelagert ist, so dass beim Wi-ckeln das Wickelgut (3) der Wickelspule (1) über die mit einer Zuführspulenistdrehzahl (12) rotierende Zuführspule (4) zuführbar ist, eine Steuereinheit (5) für eine solche Wickelmaschine (2) sowie eine solche Wickelmaschine (2). Um die Wi-ckelspule (1) beim Bewickeln vor mechanischer Beschädigung zu schützen, ist vorgesehen, dass eine eine Istwickeldicke (13) auf der Wickelspule (1) beschreibende Verhältnisgröße (14) aus der Wickelspulenistdrehzahl (11) und der Zuführspulenistdrehzahl (12) gebildet wird und die Überwachungsdrehzahl (10) der Wickelspule (1) aus einer vorgegebenen Grenzdrehzahl (15) für die unbewickelte Wickelspule (1) ("sichere Drehzahl leere Wickelspule") und der die Istwickeldicke (13) auf der Wickelspule (1) beschreibenden Verhältnisgröße (14) ermittelt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") für eine Wickelspule einer Wickelmaschine zum Wickeln eines Wickelgutes auf die beim Wickel des Wickelgutes mit einer Wickelspulenistdrehzahl rotierende Wickelspule, wobei der Wickelspule eine Zuführspule vorgelagert ist, so dass beim Wickeln das Wickelgut der Wickelspule über die mit einer Zuführspulenistdrehzahl rotierende Zuführspule zuführbar ist.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Steuereinheit für eine solche Wickelmaschine sowie auch eine solche Wickelmaschine.
  • Wickelmaschinen sind weithin bekannt und dienen zum Wickeln von Wickelgut, wie Fasern oder Fäden.
  • Eine solche Wickelmaschine weist eine mit veränderbarer bzw. (steuerbar/regelbar) einstellbarer Drehzahl, d.h. Wickelspulenistdrehzahl, antreibbare Wickelspule auf, auf welche das Wickelgut beim Wickelvorgang (im Betrieb der Wickelmaschine) aufgewickelt wird.
  • Um ein optimales Wickelbild bei der Wickelspule bzw. Wickelgeometrie auf der Wickelspule zu gewährleisten, ist es üblich, bei der Wickelmaschine der Wickelspule eine zweite, ebenfalls mit veränderbarer bzw. (steuerbar/regelbar) einstellbarer Drehzahl, d.h. Zuführspulenistdrehzahl, antreibbare Spule, d.h. eine Zuführspule, beispielsweise eine Liefergalette, vorzuschalten.
  • Über diese Zuführspule wird das Wickelgut beim Wickelvorgang abgezogen, wobei das Wickelgut die Zuführspule meist einmalteilweise mehrmalig, umschlingt, der Wickelspule zugeführt und auf die Wickelspule aufgewickelt.
  • Wirken bei der Rotation der - beim Wickelvorgang meist hochrotierenden - Wickelspule (massen-/gewichtsbedingt) Fliehkräfte und/oder treten (massenverteilungsbedingt) Unwuchten in Resonanz bei dieser auf, so wird die Wickelspule dadurch stark mechanisch beansprucht.
  • Diese beim Wickelvorgang bzw. bei der Rotation der Wickelspule auf diese wirkenden Kräfte und mechanischen Beanspruchungen können zur Beschädigung der Wickelspule, insbesondere an deren Lagerung und/oder Achse, bis hin zur deren vollständigen Zerstörung mit gegebenenfalls daraus entstehendem Gefährdungspotenzial für ein Bedienpersonal führen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Überwachung einer Wickelmaschine gegen mögliche mechanische Beschädigungen einer Wickelspule der Wickelmaschine beim Bewickeln bzw. im Betrieb der Wickelmaschine zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") für eine Wickelspule einer Wickelmaschine zum Wickeln eines Wickelgutes auf die beim Wickeln des Wickelgutes mit einer Wickelspulenistdrehzahl rotierende Wickelspule, eine Steuereinheit für eine solche Wickelmaschine sowie eine solche Wickelmaschine mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst.
  • Wird bei der Rotation der - beim Wickelvorgang meist hochrotierenden - Wickelspule diese durch Fliehkräfte und/oder Unwuchten in Resonanz stark mechanisch beansprucht, so sind diese Kräfte bzw. Beanspruchungen auf die - rotierende - Wickelspule dabei abhängig von deren Rotationsgeschwindigkeit, d.h. der Wickelspulenistdrehzahl, und deren Masse, d.h. vom Wickelspulen(-ist-)durchmesser/-radius bzw. Wickel-/Wicklungsdicke.
  • Unter Wickelspulen(-ist-)durchmesser bzw. -radius, kurz im Folgenden nur Wickelspulendurchmesser bzw. -radius, sei dabei die tatsächliche, physikalische (Gesamt-)Abmessung, d.h. Durchmesser bzw. Radius, der Wickelspule verstanden, welcher sich zusammensetzt aus dem Durchmesser bzw. dem Radius der leeren/unbewickelten Wickelspule sowie den diesbezüglichen physikalischen Abmessungen des Wickels.
  • Mit ansteigendem Wickelspulendurchmesser/-radius bzw. zunehmender Wickeldicke, beispielsweise bei zunehmender Aufwicklung des Wickelguts beim Wickelvorgang (Umfangs- und Gewichtszunahme der Wickelspule), steigen so die Kräfte und mechanischen Beanspruchungen an.
  • Diese beim Wickelvorgang bzw. bei der Rotation der Wickelspule auf diese wirkenden Kräfte und mechanischen Beanspruchungen können zur Beschädigung der Wickelspule, insbesondere an deren Lagerung und/oder Achse, bis hin zur deren vollständigen Zerstörung mit gegebenenfalls daraus entstehendem Gefährdungspotenzial für ein Bedienpersonal führen.
  • Nach aktueller Maschinenrichtlinie muss diese Gefährdung durch die Wickelmaschine durch entsprechende, dortige Sicherheitsmaßnahmen ausgeschlossen werden.
  • Ein Ansatz hierzu ist eine Drehzahlüberwachung bei der Wickelmaschine bzw. Wickelspule anhand von Drehzahlgrenzwerten für die Wickelspule.
  • Dazu kann für eine leere, d.h. unbewickelte, Wickelspule eine "sichere" Grenzdrehzahl an-/vorgegeben werden, deren Einhaltung beim Wickelvorgang einen sicheren Betrieb der Wickelmaschine gewährleisten soll.
  • Nachteilig an dieser einfachen Drehzahlüberwachung mittels dieser einen "sicheren" Grenzdrehzahl für die leere Wickelspule ist allerdings, dass diese einen festen, von der tatsächlichen bzw. aktuellen (Ist-)Wickelsituation/-geometrie (Wickelspulendurchmesser/-radius bzw. Wickeldicke beim Wickelvorgang) unabhängigen, über den gesamten Wickelvorgang einzuhaltenden (Drehzahl-)Grenzwert darstellt.
  • Steigt aber mit zunehmendem Wickeldurchmesser/-radius bzw. zunehmender Wickeldicke beim Wickevorgang die Belastung der Wickelspule an, müsste die "sichere", auf die leere Wickelspule bezogene Grenzdrehzahl entsprechend verändert, d.h. abgesenkt/verringert, werden, um so auch eine "sichere" Drehzahlgrenze für den gesamten Wickelvorgang bzw. auch für die erhöhte Belastung bei zunehmendem Wickeldurchmesser/-radius bzw. zunehmender Wickeldicke zur Verfügung zu stellen.
  • D.h., eine solche "sichere" Grenzdrehzahl für eine Wickelspule beim/für den Wickelvorgang und sich dort veränderndem bzw. zunehmendem Wickeldurchmesser/-radius bzw. zunehmender Wickeldicke ist so nicht "statisch", sondern läge unterhalb dieser vorgegebenen "sicheren" Grenzdrehzahl der leeren Wickelspule bzw. würde sich kontinuierlich mit fortschreitender Wicklung - ausgehend von der vorgegebenen "sicheren" Grenzdrehzahl der leeren Wickelspule - verringern.
  • Anders ausgedrückt, eine solche wickelvorgangsveränderliche bzw. -abhängige, bei Wickelvorgang einzuhaltende "sichere" Grenzdrehzahl würde mit zunehmendem Wickelspulenradius/- durchmesser bzw. mit zunehmender Wickeldicke abnehmen.
  • Diese veränderlichen "sicheren" Grenzdrehzahlen lassen sich über bzw. in Abhängigkeit des Wickelspulendurchmessers/- radius darstellen, was als Drehzahlhüllkurve bezeichnet wird. Entsprechend werden so auch die veränderlichen "sicheren" Grenzdrehzahlen als "sichere" Hüllkurvendrehzahlen bezeichnet.
  • Die Drehzahlhüllkurve definiert demzufolge die - Wickelspulendurchmesser/-radius abhängige - Drehzahlgrenze, welche den "sicheren" Betrieb der Wickelmaschine/Wickelspule (Wickelspulenistdrehzahl bei einem bestimmten Wickelspulendurchmesser/-radius unterhalb der zugehörigen Hüllkurvendrehzahl) vom "gefahrbehafteten" Betrieb der Wickelmaschine/Wickelspule (Wickelspulenistdrehzahl bei einem bestimmten Wickelspulendurchmesser/-radius oberhalb der zugehörigen Hüllkurvendrehzahl) abgrenzt.
  • Bei Kenntnis dieser Drehzahlhüllkurve bzw. der "sicheren" Hüllkurvendrehzahlen für eine Wickelmaschine bzw. deren Wickelspule zusammen mit den beim Wickelvorgang gefahrenen Wickelspulenistdrehzahlen und den Wickelspulendicken bzw. Wickelspulendurchmesser/-radien ist so eine Überwachung des Wickelvorgangs hinsichtlich eines "sicheren" bzw. "gefahrbehafteten" Betriebs möglich.
  • Überschreitet bei einem Wickelspulendurchmesser/-radius bzw. einer Wickeldicke während des Wickelvorgangs die Wickelspulenistdrehzahl die zugehörige "sichere" Hüllkurvendrehzahl ("gefahrbehafteter" Betrieb) kann die Wickelspulenistdrehzahl auf eine Drehzahl niedriger als die Hüllkurvendrehzahl verringert werden, um so den Betrieb der Wickelmaschine wieder in den "sicheren Bereich" zu bringen, d.h. die Wickelmaschine wieder in den "sicheren Bereich" zu fahren.
  • Somit ist es wünschenswert, für/bei einem Betrieb einer Wickelmaschine bzw. für einen Wickelvorgang von Wickelgut auf die Wickelspule, deren "sichere" Hüllkurvendrehzahlen zu kennen, um so - bei weiterer Kenntnis der Wickelspulendicken bzw. Wickelspulendurchmesser/-radien beim Wickelvorgang sowie deren Wickelspulenistdrehzahlen beim Wickelvorgang - eine Überwachung des Wickelvorgangs bei der Wickelmaschine zu ermöglichen.
  • Dieses erfordert allerdings die Kenntnis der Wickelspulendicke bzw. des Wickelspulendurchmessers/-radius beim Wickelvorgang.
  • Mittels eines Laserabstandmessers sind beispielweise die Wickelspulendicke bzw. der Wickelspulendurchmesser/-radius beim Wickelvorgang erfassbar.
  • Ein Einsatz einer solchen - sicherheitstechnisch darüber hinaus auch zweikanalig gefordert - Wickelspulendurchmesser-/- radius- bzw. Wickeldickenerfassung mittels Laserabstandsmessung ist teuer - und würde Anschaffungskosten einer solchen Wickelmaschine verteuern.
  • Die Erfindung geht so aus von einer Wickelmaschine zum Wickeln eines Wickelgutes auf eine beim Wickeln des Wickelgutes mit einer Wickelspulenistdrehzahl rotierende Wickelspule.
  • Das Wickelgut kann dabei eine Faser, insbesondere eine Naturfaser, eine Pflanzenfaser, eine Mineralfaser, eine Chemiefaser, eine Fasern aus synthetischen Polymeren oder eine industriell erzeugte anorganische Faser, oder ein Faden, insbesondere ein Glasfaden, sein.
  • Der Wickelspule ist eine Zuführspule der Wickelmaschine vorgelagert, so dass beim Wickeln das Wickelgut der Wickelspule über die mit einer Zuführspulenistdrehzahl rotierende Zuführspule zuführbar ist.
  • Hierbei ist mit "über die Zuführspule zugeführt" gemeint, dass das Wickelgut auf der Zuführspule eben nicht aufgewickelt wird (verbunden mit einer sich verändernden Wickeldicke bzw. Zuführspulenradius/-durchmesser), wie bei der Wickelspule, sondern dass das Wickelgut, beispielsweise durch einmalige Umschlingung der Zuführspule, über die Wickelspule läuft (verbunden mit festem bzw. konstanten Zuführspulendurchmesser/-radius bzw. fester/konstanter "Wickeldicke" (Umschlingung) auf der Zuführspule).
  • Eine solche Zuführspule kann beispielsweise eine Liefergalette sein.
  • Dabei soll unter der Wickelspulenist- bzw. Zuführspulenistdrehzahl die zu einem bestimmten Zeitpunkt (während des Wickelvorgangs) von der Wickelspule bzw. Zuführspule aktuell eingenommene/gefahrene Drehzahl verstanden werden.
  • Ist die Wickelspule/Zuführspule bzw. diesbezügliche (Spulen-)Antriebseinheiten, wie beispielsweise E-Motoren, ansteuerbar, beispielsweise durch eine entsprechende Steuereinheit (kurz auch nur Steuerung) der Wickelmaschine, kann deren Drehzahl - durch die Steuerung der Wickelmaschine - verändert bzw. gesteuert/geregelt werden.
  • Diese Wickelspulenist- bzw. Zuführspulenistdrehzahl kann sicher im Sinne einer europäischen Maschinenrichtlinie geberlos oder auch geberbehaftet an der Wickelspule bzw. Zuführspule erfasst werden. Die Erfassung der Wickelspulenist- bzw. Zuführspulenistdrehzahl kann auch zweikanalig erfolgen, lässt sich dadurch der Maschinenrichtlinie genügen.
  • Bei dem Verfahren zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl ist dann vorgesehen, dass eine Verhältnisgröße aus der Wickelspulenistdrehzahl und der Zuführspulenistdrehzahl gebildet wird. Diese Verhältnisgröße beschreibt dabei eine Istwickeldicke auf der Wickelspule.
  • Vereinfacht und anschaulich ausgedrückt, über das Verhältnis der Istdrehzahlen von Wickel- und Zuführspule bei der Wickelmaschine wird eine Größe für die (Ist-)Wickeldicke bestimmt - ohne dass eine - kostenaufwendige - Messung der wirklichen physikalischen Abmessung des Wickel notwendig ist.
  • Wird hier auf die Drehzahlen der Wickelspule bzw. Zuführspule zurückgegriffen, so werden hierdurch beispielsweise kostenaufwändige Erfassungssysteme, wie Laserabstandmesser, für die Wickeldicke vermieden.
  • Im einfachsten Fall kann die Verhältnisgröße durch Division der Wickelspulenistdrehzahl durch die Zuführspulenistdrehzahl gebildet werden: Verhältnisgröße = n Wickel / n G
    Figure imgb0001

    mit
    nWickel = Wickelspulenistdrehzahl
    nG = Zuführspulenistdrehzahl.
  • Die Überwachungsdrehzahl der Wickelspule wird dann aus einer vorgegebenen Grenzdrehzahl für die unbewickelte bzw. leere Wickelspule ("sichere" (Grenz-)Drehzahl leere Wickelspule") und der die Istwickeldicke auf der Wickelspule beschreibenden Verhältnisgröße ermittelt.
  • Diese "sichere" (Grenz-)Drehzahl leere Wickelspule" für die Wickelspule ist vorgebbar, beispielsweise durch einen Hersteller der Wickelspule bzw. der Wickelmaschine, stellt einen Wert für eine mechanische Belastungsgröße der leeren Wickelspule dar - und kann empirisch, beispielsweise durch Schleuderversuche und/oder Belastungstests, und/oder rechnerisch, beispielsweise mittels FEM (Finite-Elemente-Methode), ermittelt sein.
  • Die Steuereinheit für die Wickelmaschine ist zur Durchführung des Verfahrens zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl eingerichtet. Beispielsweise kann sie eine programmierbare Steuereinheit sein, in welcher das Verfahren zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl programmiert ist. Auch kann sie einen Prozessor aufweisen, auf welchen das Verfahren zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl als ausführbares Computerprogramm abläuft.
  • Das Verfahren zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl kann dabei durch ein Computerprogrammerzeugnis realisiert sein, welches ein Speichermedium aufweist, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches das Verfahren zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl ausführt.
  • Die Wickelmaschine weist die Steuereinheit auf.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass sich die Wickeldicke des Wickelgutes auf der Wickelspule beim Wickeln im Verhältnis der Istdrehzahlen der Wickelspule und der Zuführspule widerspiegelt, wenn das Wickelgut beim Wickeln über die Zuführspule der Wickelspule zugeführt wird.
  • Wird das Wickelgut mit vorgebbarer Bahngeschwindigkeit bzw. Wickelgutlaufgeschwindigkeit - über die Zuführspule - der Wickelspule zugeführt und dort beim Wickeln aufgewickelt, so nimmt mit zunehmender Wickeldicke des Wickelgutes auf der Wickelspule die Istdrehzahl der Wickelspule im Verhältnis zur Istdrehzahl der Zuführspule ab.
  • Einfach und anschaulich ausgedrückt, die Zuführspule stellt "eine Art Referenz bzw. Bezug" im (sich beim Wickeln verändernden) System "Wickelspule" dar. Werden Zustandsgrößen dieses Systems "Wickelspule", wie die Wickelspulenistdrehzahl, auf die Referenz "Zuführspule" bezogen, kann aus dem aktuellen Verhältnis von Referenz "Zuführspule" und System "Wickelspule" der aktuelle Zustand des Systems "Wickelspule" abgeleitet werden.
  • Diese Erkenntnis wir genutzt, um über die Verhältnisgröße aus der Wickelspulenistdrehzahl und der Zuführspulenistdrehzahl die Istwickeldicke auf der Wickelspule - ohne weitere/zusätzliche Hardware, wie eine, insbesondere sichere und zweikanalige, Durchmessererfassung, und ohne die tatsächliche physikalische Abmessung des Wickels zu messen - zu bestimmen.
  • Mit der Istwickeldicke bzw. mit der die Istwickeldicke beschreibenden Verhältnisgröße kann dann die "sichere", auf die leere Wickelspule bezogene Grenzdrehzahl, d.h. die "sichere" (Grenz-)Drehzahl leere Wickelspule", an den "aktuellen Wickelzustand "angepasst" - und so die Überwachungsdrehzahl bzw. die "sichere Hüllkurvendrehzahl" (abhängig von der jeweiligen Wickelgeometrie) ermittelt werden.
  • Erfolgt dieses, d.h. die Ermittlung der Überwachungsdrehzahl bzw. die "sichere Hüllkurvendrehzahl" zyklisch während des Wickelvorgangs, beispielsweise jede Sekunde, so kann dadurch die Drehzahlhüllkurve der Wickelspule bestimmt werden.
  • "Sichere Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl bzw. Drehzahlhüllkurve können für die Überwachung der Wickelspule bzw. der Wickelmaschine beim Wickelvorgang verwendet werden, beispielsweise durch Vergleich von "sicherer Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl (für einen Wickelzustand/Wickeldicke) mit diesbezüglicher Wickelspulenistdrehzahl.
  • Überschreitet bei einer Wickel-/Wicklungsdicke bzw. einem Wickelspulendurchmesser/-radius während des Wickelvorgangs die Wickelspulenistdrehzahl die zugehörige "sichere Hüllkurvendrehzahl" bzw. Überwachungsdrehzahl ("gefahrbehafteter" Betrieb) kann die Wickelspulenistdrehzahl auf eine Drehzahl niedriger als die "sichere Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl verringert, um so den Betrieb der Wickelmaschine wieder in den "sicheren Bereich" zu bringen, oder die Wickelmaschine sicher abgeschaltet werden.
  • Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen und/oder aus nachfolgenden Erläuterungen. Die beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf das Verfahren zur Ermittlung der Überwachungsdrehzahl, auf die Steuereinheit als auch auf die Wickelmaschine.
  • Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Überwachungsdrehzahl der Wickelspule auch in Abhängigkeit eines Geometrieverhältnisses aus der unbewickelten/leeren Wickelspule und der leeren Zuführspule ermittelt wird.
  • Hierbei kann das Geometrieverhältnis ein Radius- oder Durchmesserverhältnis der unbewickelten Wickelspule und der leeren Zuführspule sein.
  • Im einfachsten Fall kann das Geometrieverhältnis durch Division der Radien bzw. der Durchmesser von unbewickelter/leerer Wickelspule und leerer Zuführspule gebildet werden, beispielsweise: Geometrieverhältnis = r 0 / r G
    Figure imgb0002

    mit
    r0 = Radius der leeren/unbewickelten Wickelspule
    rG = Radius der leeren Zuführspule.
  • Anschaulich ausgedrückt, das Geometrieverhältnis stellt einen - die tatsächliche Wickelmaschinengeometrie (von Wickelspule und Zuführspule) berücksichtigenden - festen Maschinenparameter dar, welcher - erfolgt hier ebenfalls die Referenzierung auf die Referenz "Zuführspule" - zusammen mit der Grenzdrehzahl für die unbewickelte/leere Wickelspule einen Referenzwert für eine "sichere" Bahn-/Wickelgutlaufgeschwindigkeit beim Wickelvorgang bildet.
  • Diese "sichere" Bahn-/Wickelgutlaufgeschwindigkeit kann dann mit der Verhältnisgröße aus der Wickelspulenistdrehzahl und der Zuführspulenistdrehzahl auf die "sichere Hüllkurvendrehzahl" bzw. Überwachungsgröße abgebildet werden.
  • Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Ermittlung der Überwachungsdrehzahl nach folgender Beziehung erfolgt: n Hülle = n 0 * r 0 / r G * n Wickel / n G
    Figure imgb0003

    mit:
    nHülle = Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl")
    n0 = Grenzdrehzahl für die unbewickelte/leere Wickelspule
  • r0 = Radius der unbewickelten/leeren Wickelspule
    rG = Radius der leeren Zuführspule
    nWickel = Wickelspulenistdrehzahl
    nG = Zuführspulenistdrehzahl.
  • Die Ermittlung der Überwachungsdrehzahl kann zweikanalig - und damit "sicher" im Rahmen einer Maschinenrichtlinie erfolgen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, die Erfindung für eine Überwachung eines Wickelvorgangs des Wickelgutes auf die Wickelspule der Wickelmaschine einzusetzen.
  • Hierzu kann die Überwachungsdrehzahl zyklisch während des Wickelvorgangs, d.h. jeweils zu vorgebbaren, insbesondere zu einer Vielzahl von vorgebbaren, Zeitpunkten während des Wickelvorgangs des Wickelgutes, ermittelt werden, beispielsweise jede Sekunde während des Wickelvorgangs.
  • Ändert sich während des Wickelvorgangs die Wickeldicke, so werden hierbei/hierdurch die jeweiligen, wickelungsdickenabhängigen "sicheren Hüllkurvendrehzahlen" bzw. Überwachungsdrehzahlen - und so auch die Drehzahlhüllkurve ermittelt.
  • Die Wickelspulenistdrehzahl und/oder die Zuführspulenistdrehzahl können/kann dabei, insbesondere geberlos, bei/an der Wickelmaschine bzw. der Wickelspule bzw. Zuführspule jeweils zu den vorgebbaren, insbesondere zu der Vielzahl von vorgebbaren, Zeitpunkten, beispielsweise jede Sekunde, während des Wickelvorgangs des Wickelgutes erfasst werden.
  • Weiter kann dann - bei der Überwachung - die für einen Zeitpunkt ermittelte Überwachungsdrehzahl mit der Wickelspulenistdrehzahl dieses Zeitpunkts verglichen werden bzw. können dann die jeweils für einen Zeitpunkt der vorgegebenen Zeitpunkte ermittelten Überwachungsdrehzahlen mit den jeweiligen Wickelspulenistdrehzahlen dieser Zeitpunkte verglichen werden.
  • Genügt der bzw. der jeweilige Vergleich einem Vergleichskriterium, beispielsweise wird die für einen Zeitpunkt ermittelte Überwachungsdrehzahl durch die Wickelspulenistdrehzahl für diesen Zeitpunkt überschritten, so kann, beispielsweise im Rahmen einer Steuerung/Regelung des Wickelvorgangs des Wickelgutes auf die Wickelspule der Wickelmaschine, die Wickelspulenistdrehzahl verändert, insbesondere (unter die Überwachungsdrehzahl) verringert, oder eine sichere Abschaltung im Sinne der europäischen Maschinenrichtlinie initiiert werden.
  • Vereinfacht ausgedrückt, die Regelung/Steuerung bei der Wickelmaschine kann vorsehen, dass beim Wickelvorgang der Wickelmaschine diese so gefahren wird, dass die Wickelspulenistdrehzahlen während des Wickelvorgangs unter den jeweiligen Überwachungsdrehzahlen bzw. "sicheren" Hüllkurvendrehzahlen gehalten werden.
  • Die Regelung/Steuerung der Wickelmaschine würde - falls dann aus der Überwachung/dem Vergleich notwendig - entsprechende Anpassungen, insbesondere eine Verringerung, bei der Wickelspulenistdrehzahl bzw. bei den Istdrehzahlen von Wickel- und auch Zuführspule vorsehen.
  • Die bisher gegebene Beschreibung von Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden.
  • Die Erfindung sowie deren Ausgestaltung und Vorteile werden nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.
  • Es zeigt die
  • FIG
    schematisch einen Ausschnitt einer Wickelmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Ausführungsbeispiel: "Sichere Hüllkurvendrehzahl einer Drehzahlhüllkurve einer Wickelspule einer Wickelmaschine"
  • Die FIG zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Wickelmaschine 2 und verdeutlicht hieran eine (Drehzahl-)Überwachung 100 bzw. Steuerung/Regelung der Wickelmaschine 2 zur Gewährleistung deren "sicheren" Betriebs.
  • Die (Drehzahl-)Überwachung 100 ist dabei als "Safetytool" in einer Steuereinheit 5 der Wickelmaschine 2 implementiert und genügt den durch die Maschinenrichtlinie vorgegeben Sicherheitsanforderungen. Signalerfassung und Berechnungen erfolgen so u.a. alle zweikanalig.
  • Die Wickelmaschine 2 weist dabei, wie die FIG zeigt, eine mit veränderbarer bzw. (steuerbar/regelbar) einstellbarer Drehzahl, d.h. Wickelspulenistdrehzahl 11, antreibbare Wickelspule 1 auf, auf welche das Wickelgut 3, d.h. in diesem Fall eine Faser (im Folgenden der Einfachheit halber nur kurz Wickelgut 3), beim Wickelvorgang 17 (im Betrieb der Wickelmaschine) - bei sich verändernder/zunehmender Wickeldicke - aufgewickelt wird - und den Wickel 8 bildet.
  • Der Wickelspule 1 ist eine zweite, ebenfalls mit veränderbarer bzw. (steuerbar/regelbar) einstellbarer Drehzahl, d.h. Zuführspulenistdrehzahl 12, antreibbare Spule, d.h. eine Zuführspule 4, in diesem Fall eine Liefergalette 4, vorgeschaltet.
  • Über diese Liefergalette 4 wird das Wickelgut beim Wickelvorgang 17 abgezogen - dabei umschlingt das Wickelgut 3 die Zuführspule/Liefergalette 4 einmal oder mehrmals - , der Wickelspule 1 zugeführt und auf die Wickelspule 1 aufgewickelt.
  • Die (Drehzahl-)Überwachung 100 bzw. die diesbezügliche Steuerung/Regelung der Wickelmaschine 2 bzw. des Wickelvorgangs 17 erfolgt mittels des in der Steuereinheit 5 der Wickelmaschine 2 implementierten "Safetytool".
  • Die Steuereinheit 5 ist, wie in der FIG angedeutet, über (Signal-)Leitungen 6 mit der Wickelspule 1 und der Liefergalette 4 verbunden, worüber die Steuereinheit 5 die Elektronik (nicht bezeichnet), beispielsweise Antriebseinheiten 7, der Wickelspule 1 und der Liefergalette 4 ansteuert.
  • Die - über die Steuereinheit 5 steuer-/regelbaren - Antriebseinheit 7 treiben (auch mittels der Steuereinheit 5 aufeinander abgestimmt/synchronisiert) die Wickelspule 1 und die Liefergalette 4 beim Wickelvorgang 17 an.
  • Wirken bei der Rotation der - beim Wickelvorgang 17 hochrotierenden - Wickelspule 1 (massen-/gewichtsbedingt) drehzahlabhängige Fliehkräfte und/oder treten (massenverteilungsbedingt) drehzahlabhängige Unwuchten in Resonanz bei dieser auf und wird dadurch die Wickelspule 1 stark mechanisch beansprucht, ist die Drehzahlüberwachung 100 notwendig, um eine diesbezügliche Überbeanspruchung/-belastung der Wickelspule 1 - und so in Folge mögliche Schäden an der Wickelspule 1 und gegebenenfalls eines Bedienpersonals zu verhindern.
  • Die Drehzahlüberwachung 100 bei der Wickelmaschine 2 erfolgt anhand von - durch die Steuereinheit 5 bzw. das "Safetytool" ermittelten - Drehzahlgrenzwerten, d.h. von "sicheren" Hüllkurvendrehzahlen" 10, (für die Wickelspule 1).
  • Diese dürfen, was durch die Steuereinheit 5 bzw. das "Safetytool" der Wickelmaschine 2 bei entsprechender Regelung/Steuerung der Wickelmaschine 2 gewährleistet wird, durch die (aktuellen) Wickelspulenistdrehzahlen 11 nicht überschritten werden, um so einen sicheren, (schädigungs-)gefahrlosen Betrieb der Wickelmaschine 2 bzw. der Wickelspule 1 zu gewährleisten.
  • Entsprechende bzw. entsprechend notwendige Steuer-/Regelungseingriffe 150 der Steuereinheit 5, beispielsweise auf die Antriebseinheiten 7 der Wickel- 1 und der Zuführspule 4, zur Änderung/Absenkung der Wickelspulenistdrehzahl 11 (im Falle von Überschreitungen von Drehzahlgrenzen) werden durch die Steuereinheit 5 ausgeführt.
  • Die Ermittlung 120 der "sicheren Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl 10 - in der Steuereinheit 5 der Wickelmaschine 2 - erfolgt nach folgender Beziehung: n Hülle = n 0 * r 0 / r G * n Wickel / n G
    Figure imgb0004

    mit:
    nHülle = Überwachungsdrehzahl 10, "sichere" Hüllkurvendrehzahl 10
    n0 = Grenzdrehzahl für die unbewickelte/leere Wickelspule 15
    r0 = Radius der unbewickelten/leeren Wickelspule
    rG = Radius der leeren Zuführspule
    nWickel = Wickelspulenistdrehzahl 11
    nG = Zuführspulenistdrehzahl 12
  • Dabei ist die "sichere" (Grenz-)Drehzahl leere Wickelspule" 15 für die Wickelspule 1 durch einen Hersteller der Wickelspule 1 vorgegeben.
  • Die "sichere" (Grenz-)Drehzahl leere Wickelspule" 15 stellt einen Wert für eine mechanische Belastungsgröße der leeren Wickelspule 1 dar - und ist durch Schleuderversuche ermittelt worden.
  • Die festen (Geometrie-/Maschinen-)Größen, r0 (Radius der unbewickelten/leeren Wickelspule 1) und rG (Radius der leeren Zuführspule/Liefergalette 4), ergeben sich aus den geometrischen Anmessung der Wickelspule 1 und Liefergalette 4 und sind ebenfalls vorgegeben.
  • Durch Division von r0 (Radius der unbewickelten/leeren Wickelspule 1) durch rG (Radius der leeren Zuführspule/Liefergalette 4) wird so ein Geometrieverhältnis 16 gebildet, welches einen - die tatsächliche Wickelmaschinengeometrie (von Wickelspule 1 und Liefergalette 4) berücksichtigenden - festen Maschinenparameter darstellt.
  • Durch Multiplikation des Geometrieverhältnisse 16 mit der "sicheren" (Grenz-)Drehzahl leere Wickelspule" 15 wird so ein fester Referenzwert für eine "sichere" Bahn-/Wickelgutlaufgeschwindigkeit beim Wickelvorgang 17 gebildet.
  • Die variablen Größen, nWickel (Wickelspulenistdrehzahl 11) und nG (Zuführspulen-/Liefergalettenistdrehzahl 12), werden sicher im Sinne der europäischen Maschinenrichtlinie geberlos in der Wickelmaschine 2 bzw. an der Wickelspule 1 und Liefergalette 4 erfasst 130 - und stehen so der Steuerungseinheit 5 - zu jedem Zeitpunkt (aktuell) während der Wickelns 17 - für die Drehzahlüberwachung 100 zur Verfügung.
  • Durch Division 110 von nWickel (Wickelspulenistdrehzahl 11) durch nG (Zuführspulen-/Liefergalettenistdrehzahl 12) wird so - ohne die wirkliche physikalische Abmessung des Wickels 8, beispielsweise durch einen Abstandslaser, zu messen - ein die Istwickeldicke 13 beschreibender Wert (Verhältnisgröße 14) ermittelt.
  • Die Steuereinheit 5 berechnet 120 so die "sichere Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl 10, nHülle, während des Wickelvorgangs 17 zyklisch, d.h. jede Sekunde, (neu) und vergleicht 140 sie mit der jeweiligen Wickelspulenistdrehzahl 11, nWickel, des (jeweiligen) Berechnungszeitpunkts (nHülle vs. nWickel).
  • Stellt die Steuereinheit 5 dabei fest, dass die für einen Zeitpunkt berechnete "sicheren Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl 10 durch die Wickelspulenistdrehzahl 11 dieses Zeitpunkts überschritten wird/ist, so steuert die Steuereinheit 5 die Antriebseinheit 7 der Wickelspule 1 an - und fährt deren Wickelspulenistdrehzahl 11 herunter, d.h. unterhalb der "sicheren Hüllkurvendrehzahl"/Überwachungsdrehzahl 10. Synchronisiert dazu wird - durch die Steuerungseinheit 5 bzw. durch Ansteuerung der Antriebseinheit 7 der Liefergalette 4 - auch deren Istdrehzahl, d.h. die Liefergalettenistdrehzahl 12, heruntergefahren.
  • Vereinfacht ausgedrückt, die Drehzahlüberwachung 100 bzw. die Regelung/Steuerung bei der Wickelmaschine 2, d.h. die Steuereinheit 5 bzw. das "Safetytool", sieht vor, dass beim Wickelvorgang 17 des Wickelguts 3 auf die Wickelspule 1 die Wickelmaschine 2 so gefahren wird, dass die Wickelspulenistdrehzahlen 11 während des Wickelvorgangs unter den jeweiligen Überwachungsdrehzahlen 10 bzw. "sicheren" Hüllkurvendrehzahlen 10 gehalten werden.
  • Entsprechende bzw. entsprechend notwendige Steuer-/Regelungseingriffe 150 der Steuereinheit 5 auf die Antriebseinheiten 7 der Wickel- 1 und der Zuführspule 4, zur Änderung/Absenkung der Wickelspulenistdrehzahl (im Falle von Überschreitungen der Überwachungsdrehzahlen 10 bzw. "sicheren" Hüllkurvendrehzahlen 10) werden durch die Steuereinheit 5 dann ausgeführt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (13)

  1. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) zum Wickeln eines Wickelgutes (3) auf die beim Wickeln des Wickelgutes (3) mit einer Wickelspulenistdrehzahl (11) rotierende Wickelspule (1),
    - wobei bei der Wickelmaschine (2) der Wickelspule (3) eine Zuführspule (4) vorgelagert ist, so dass beim Wickeln das Wickelgut (3) der Wickelspule (1) über die mit einer Zuführspulenistdrehzahl (12) rotierende Zuführspule (4) zuführbar ist,
    bei dem
    - eine eine Istwickeldicke (13) auf der Wickelspule (1) beschreibende Verhältnisgröße (14) aus der Wickelspulenistdrehzahl (11) und der Zuführspulenistdrehzahl (12) gebildet wird und
    - die Überwachungsdrehzahl (10) der Wickelspule (1) aus einer vorgegebenen Grenzdrehzahl (15) für die unbewickelte Wickelspule (1) ("sichere Drehzahl leere Wickelspule") und der die Istwickeldicke (13) auf der Wickelspule (1) beschreibenden Verhältnisgröße (14) ermittelt wird.
  2. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche bei dem
    die Überwachungsdrehzahl (10) der Wickelspule (1) auch in Abhängigkeit eines Geometrieverhältnisses (16) aus der unbewickelten Wickelspule (1) und der leeren Zuführspule (4) ermittelt wird.
  3. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens dem voranstehenden Anspruch
    bei dem
    das Geometrieverhältnis (16) ein Radius- oder Durchmesserverhältnis der unbewickelten Wickelspule (1) und der leeren Zuführspule (4) ist.
  4. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
    bei dem
    die Ermittlung der Überwachungsdrehzahl (10) nach folgender Beziehung erfolgt: n Hülle = n 0 * r 0 / r G * n Wickel / n G
    Figure imgb0005

    mit:
    nHülle = Überwachungsdrehzahl
    n0 = Grenzdrehzahl für die unbewickelte/leere Wickelspule
    r0 = Radius der unbewickelten/leeren Wickelspule
    rG = Radius der leeren Zuführspule
    nWickel = Wickelspulenistdrehzahl
    nG = Zuführspulenistdrehzahl
  5. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
    bei dem
    das Wickelgut (3) eine Faser, insbesondere eine Naturfaser, eine Pflanzenfaser, eine Mineralfaser, eine Chemiefaser, eine Faser aus synthetischem Polymer oder eine industriell erzeugte anorganische Faser, oder ein Faden, insbesondere ein Glasfaden, ist.
  6. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
    bei dem
    die Wickelspulenistdrehzahl (11) und/oder die Zuführspulenistdrehzahl (12), insbesondere geberlos und/oder zweikanalig, an der Wickelmaschine (1) erfasst werden/wird (130).
  7. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
    bei dem
    die Zuführspule (4) einer Liefergalette ist.
  8. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
    eingesetzt zu einer Überwachung eines Wickelvorgangs (17) des Wickelgutes (3) auf die Wickelspule (1) der Wickelmaschine (2),
    wobei die Überwachungsdrehzahl (10) jeweils zu vorgebbaren, insbesondere zu einer Vielzahl von vorgebbaren, Zeitpunkten während des Wickelvorgangs (17) des Wickelgutes (3) ermittelt wird.
  9. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens dem voranstehenden Anspruch, bei dem die Wickelspulenistdrehzahl (11) und/oder die Zuführspulenistdrehzahl (12), insbesondere geberlos, an der Wickelmaschine (2) und/oder an der Wickelspule (1) bzw. Zuführspule (4) jeweils zu den vorgebbaren, insbesondere zu der Vielzahl von vorgebbaren, Zeitpunkten während des Wickelvorgangs (17) des Wickelgutes (3) erfasst werden/wird.
  10. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der beiden voranstehenden Ansprüche
    bei dem
    die für einen Zeitpunkt ermittelte Überwachungsdrehzahl (10) mit der Wickelspulenistdrehzahl (11) dieses Zeitpunkts verglichen wird (140) oder die jeweils für einen Zeitpunkt der vorgegebenen Zeitpunkte ermittelten Überwachungsdrehzahlen (10) mit den jeweiligen Wickelspulenistdrehzahlen (11) dieser Zeitpunkte verglichen werden (140).
  11. Verfahren (100) zur Ermittlung einer Überwachungsdrehzahl ("sichere Hüllkurvendrehzahl") (10) für eine Wickelspule (1) einer Wickelmaschine (2) nach mindestens dem voranstehenden Anspruch
    eingesetzt zu einer Steuer- und/oder Regelung des Wickelvorgangs (17) des Wickelgutes (3) auf die Wickelspule (1) der Wickelmaschine (2)
    bei dem, wenn der Vergleich (140) einem vorgegebenen Überwachungskriterium (18) genügt, die Wickelspulenistdrehzahl (11) verändert, insbesondere verringert, wird (150).
  12. Steuereinheit (5) für eine Wickelmaschine (2) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinheit (5) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche.
  13. Wickelmaschine (2) zum Wickeln eines Wickelgutes (3) auf eine mit einer Wickelspulenistdrehzahl (11) rotierbaren Wickelspule (1) mit der Wickelspule (1) und einer mit einer Zuführspulenistdrehzahl (12) rotierbaren, der Wickelspule (1) derart vorgelagerten Zuführspule (4), dass beim Wickeln das Wickelgut (3) der Wickelspule (1) über die Zuführspule (4) zuführbar ist,
    gekennzeichnet durch
    eine Steuereinheit (5) nach dem voranstehenden Anspruch.
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