ES2338761T3 - Procedimiento y dispositivo para controlar la tension de hilo en una maquina textil y uso del procedimiento. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil, en el cual el hilo (F) es devanado de una alimentación de hilo (5) desde una reserva (2) y conducido a un dispositivo de tendido de hilo (11), obteniéndose una magnitud de regulación para la velocidad de alimentación de hilo, realizando una diferenciación de los fallos que provocan las variaciones en la tensión de hilo después de fallos periódicos y estocásticos, se calculan los fallos periódicos y se tienen en cuenta para la magnitud de regulación mencionada, caracterizado porque se produce sobre la base de los fallos periódicos calculados una corrección adaptativa de la velocidad de alimentación, en la que se aumenta o disminuye la velocidad de alimentación en función de la posición respectiva del guíahilos (12) del dispositivo de tendido de hilo (11).

Description

Procedimiento y dispositivo para controlar la tensión de hilo en una máquina textil y uso del procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil, en el cual el hilo es devanado de un alimentador de hilo desde una reserva y conducido a un dispositivo de tendido de hilo, obteniéndose una magnitud de regulación para la velocidad de alimentación de hilo.

Para diferentes procesos en la industria textil, por ejemplo para el proceso de bobinado, la tensión de hilo constante es una de las condiciones previas para una calidad óptima y uniforme del producto fabricado en el proceso respectivo. No obstante, sucede continuamente en el proceso de bobinado, que la tensión de hilo varía bastante en función de la calidad de la bobina de alimentación, los tratamientos de hilo realizados eventualmente, por ejemplo tintura o similares, y la velocidad de bobinado. Por este motivo, se propusieron diferentes dispositivos que debieran posibilitar una tensión de hilo constante, por ejemplo los descritos en el documento DE-C-38 24 034 y EP-A-0 950 742.

En el dispositivo descrito en el documento DE-C-38 24 034, en una máquina consumidora de hilo, en particular una tricotosa circular que presenta múltiples puntos elaboradores de hilo, están dispuestos muchos dispositivos de alimentación del producto en forma de hilo. En cada punto de suministro se encuentra un dispositivo sensor de hilo que interactúa con el producto en forma de hilo e incluye un transmisor y un circuito para medición.

El dispositivo descrito en el documento EP-A-0 950 742 el dispositivo para el control del suministro de hilo en una máquina textil, como por ejemplo una tricotosa, telar de punto o bobinadora, contiene un sensor para la medición de la tensión de hilo, medios para la medición de la velocidad de alimentación de hilo y un circuito para el ajuste preciso de estos dos parámetros, regulando, preferentemente, la velocidad de alimentación de hilo en función de la tensión de hilo. Un dispositivo similar está descrito en el documento EP-A-0 875 479 de la firma Schärer Schweiter Mettler AG.

En máquinas bobinadoras existe el problema de que debido al movimiento linear del dispositivo de tendido de hilo, el hilo es acortado o alargado y, por este motivo, la tensión de hilo aumenta o bien disminuye en breve tiempo. Sin embargo, estas variaciones de tensión tampoco pueden ser reguladas al máximo por los dispositivos conocidos, debido al retraso ocasionado por el retardo de tiempo del sensor y del mando.

El documento EP 0 950 631 A1 describe un dispositivo para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil con un dispositivo alimentador motorizado para un hilo y un dispositivo de tendido de hilo y un guíahilos para el enrollado de hilo sobre un portahilos.

El documento DE 4129803 A1 describe un procedimiento para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil en la cual el líquido es devanado de una reserva mediante un suministro de hilo. Se obtiene una magnitud de regulación para la tensión de hilo, haciéndose, primeramente, una diferenciación entre fallos periódicos y no periódicos de la tensión de hilo y los fallos no periódicos por medio de la magnitud de regulación.

Ahora se pretende, por medio de la invención, perfeccionar los procedimientos y dispositivos conocidos para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil, de modo que también se perfecciona, ostensiblemente, el proceso de bobinado con miras a un aumento de la calidad y/o un aumento del efecto útil.

El objetivo propuesto por la invención se consigue mediante los objetos de las reivindicaciones independientes. En un procedimiento del tipo mencionado al comienzo, según la invención se realiza una diferenciación de los fallos que provocan las variaciones en la tensión de hilo después de fallos periódicos y estocásticos, y se calculan los fallos periódicos y se tienen en cuenta para la magnitud de regulación mencionada.

En este proceso, sobre la base de los fallos periódicos calculados se produce una corrección adaptativa de la velocidad de alimentación, en la que se aumenta o disminuye la velocidad de alimentación en función de la posición respectiva del guíahilos del dispositivo de tendido de hilo.

La solución, según la invención, se basa en la conclusión de que las variaciones de la tensión de hilo no tienen una única causa, sino que se basan en dos causas principales, o sea, en los fallos producidos mediante el devanado de la bobina de alimentación y por el tendido de hilo, en las cuales los fallos debidos al devanado son casuales, y los fallos debidos tendido de hilo son geométricos y pueden ser calculados. Y como las investigaciones han demostrado que los fallos periódicos son sustancialmente más grandes que los estocásticos, resulta ya un fuerte aplanamiento de la tensión de hilo debido a la consideración por vía del cálculo de los fallos periódicos. El fuerte aplanamiento de la tensión de hilo
se consigue sin que sea necesario un sensor para la tensión de hilo, lo que resulta en un ahorro ostensible de costes.

Una primera forma de realización preferente del procedimiento según la invención está caracterizada porque la tensión de hilo es medida y los fallos estocásticos medidos en ese momento son considerados, igualmente, para la magnitud de regulación mencionada. De este modo, los fallos estocásticos son regulados al máximo, de modo que se consigue un valor de la tensión de hilo prácticamente uniforme.

De conformidad con otra forma de realización preferente, la corrección adaptativa se realiza de modo que la tensión de hilo alcanza el mismo valor en los puntos de inversión y en el medio de la vía de movimiento del guíahilos. Además, la invención se refiere dispositivo para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil con un dispositivo alimentador motorizado para el hilo y un dispositivo de tendido de hilo con un guíahilos para en enrollado de hilo sobre un portahilos.

El dispositivo según la invención está caracterizado porque el accionamiento del dispositivo alimentador está regulado de modo tal, que se produce una compensación de los fallos periódicos de la tensión de hilo debidos al tendido de hilo.

Una primera forma preferente de realización del dispositivo según la invención está caracterizado, porque entre el dispositivo alimentador y el dispositivo de tendido de hilo está dispuesto un sensor para la medición de la tensión de hilo y el accionamiento del dispositivo alimentador es regulado de modo tal, que, adicionalmente a la compensación de los fallos periódicos, se produce una compensación de los fallos estocásticos de la tensión de hilo medidos mediante el sensor.

Una segunda forma preferente de realización del dispositivo según la invención está caracterizada porque la compensación de fallos periódicos de la tensión de hilo se realiza mediante una corrección adaptativa del accionamiento del dispositivo alimentador sobre la base de un cálculo de la tensión de hilo para distintas posiciones del guíahilos.

Preferentemente, el cálculo mencionado se realiza teniendo también en cuenta la velocidad de hilo del momento. La posición del guíahilos es determinado por un sensor o bien especificada por un paso de control.

Otra forma preferente de realización del dispositivo de conformidad con la invención está caracterizado, porque está dispuesto un primer paso de control para el accionamiento del portahilos y del dispositivo de tendido de hilo, y un segundo paso de control conectado con el mismo para el accionamiento del dispositivo de alimentación, y porque al segundo paso de control le han sido suministrados datos respecto de la posición momentánea del guíahilos y la tensión de hilo momentánea.

Además, la invención se refiere al uso del procedimiento mencionado en máquinas bobinadoras.

A continuación, la invención se explica en detalle mediante un modelo de fabricación y el único dibujo. Éste muestra una representación esquematizada de la estación de bobinado de una máquina bobinadora. La estación de bobinado se compone, conforme a la representación, de una fileta 1 para el alojamiento de una bobina de alimentación 2 con un hilo F, un freno de hilo 3, un dispositivo de alimentación 5 accionado por un motor 4, un sensor 6 para la medición de la tensión del hilo F y una unidad bobinadora 7. Este último se compone de un husillo 8 accionable mediante un motor (no mostrado) para el alojamiento y sujeción de un tubo de bobina 9 sobre el que se enrollará una bobina 10, y de un dispositivo de tendido de hilo 11. Alternativamente, el accionamiento de la bobina 10 puede realizarse mediante un cilindro de fricción motorizado sobre el que descansa la bobina 10 (véase el documento
EP-A-1 125 878). El dispositivo de tendido de hilo 11 incluye como elemento esencial un guíahilos 12, que realiza un movimiento de vaivén oscilatorio a la largo del eje de la bobina 10. Un dispositivo de tendido de hilo de este tipo está descrito, por ejemplo, en el documento EP-A-0 829 444 (= US-A-5 918 829), el documento EP-A-1 125 878, el documento EP-A-1 209 114 y el documento EP-A-1 219 559, a todos ellos se hace aquí referencia explícita.

El guíahilos 12 está fijado sobre un elemento deslizante 13 movible ida y vuelta sobre una guía en forma de riel o ranura, en el que agarra un elemento de vaivén 14. Éste elemento de vaivén 14 está conformado como un elemento flexible, rígido en la dirección del vaivén, para la transferencia de fuerzas de tracción y, por ejemplo, está formado por una cuerda, un alambre, un cable metálico, una correa plana, dentada o trapezoidal, una cinta metálica, una cadena o similar. El elemento de vaivén 14 marcha sobre dos rodillos 15 y 16, de los cuales una, en la figura el rodillo 16, se usa como rueda motriz para el accionamiento del elemento de vaivén 14.

La rueda motriz 16 es accionada por un servomotor (no mostrado), preferentemente un motor de paso a paso. Preferentemente, la rueda motriz 16 está fijada directamente sobre el eje de motor. El motor tiene asignado un sensor (no mostrado) para la detección de la posición de giro de la rueda motriz 16 y, con ello, la posición de vaivén del guíahilos 12. Respecto de dicho sensor se remite al documento EP-A-0 829 444 y el correspondiente documento
US-A-5 918 829. El sensor es un sensor fotoeléctrico compuesto de un diodo de transmisión y recepción que explora el movimiento de la rueda motriz 16 o de un disco unido a ésta de forma rígida. Para este propósito, la rueda motriz 16 o el disco están dotados de marcas ópticas explorables, por ejemplo mediante agujeros o rendijas dispuestas a lo largo de un círculo.

Los motores de accionamiento del husillo 8 y de la rueda motriz 16, el sensor para la posición de vaivén del guíahilos 12 y eventuales otros sensores, por ejemplo para el número de revoluciones de la bobina 10, están conectados a un control de husillo 17 que controla los motores mencionados mediante parámetros de bobinado y reglas de arrollamiento programados y los datos suministrados por los sensores. El control de husillo 17 está conectado, además, con un control de alimentación 18, que a su vez está conectado con un sensor de tensión de hilo 6 y con el motor de accionamiento 4 del dispositivo de alimentación 5.

El sensor de tensión de hilo 6 mide las así denominadas variaciones estocásticas de la tensión de hilo, tratándose de fallos producidos por el devanado de hilo de la bobina de reserva 2 y por la alimentación 5, y transmite dichas desviaciones al control de alimentación 18. El control de alimentación 18 calcula la magnitud de regulación necesaria para la corrección de dichas desviaciones y transmite al motor 4 una señal de regulación respectiva.

Además de las variaciones estocásticas de la tensión de hilo mencionadas, se producen, adicionalmente, variaciones periódicas producidas por el dispositivo de tendido de hilo 11. Una mirada sobre la geometría del dispositivo de tendido de hilo indica que, debido al movimiento lineal del guíahilos 12, la longitud del hilo F entre éste y el sensor de tensión de hilo 6 es en los puntos de inversión del movimiento de vaivén mayor que en el medio. Dichas relaciones están esbozadas por medio de un arco de círculo B de trazos, estando indicada la diferencia de longitud entre ambos valores extremos mediante la referencia A. Esta diferencia de longitud se corresponde con una diferencia de la tensión de hilo, que en los puntos de inversión es mayor que en el medio. O sea, la tensión de hilo alcanza su valor máximo en un punto de inversión, se reduce hacia el medio alcanzando allí su valor mínimo y aumenta después nuevamente hasta el punto de inversión.

Debido a que la geometría del tendido de hilo 11 es conocida, puede calcularse para cada punto del movimiento de vaivén la diferencia de la tensión de hilo con respecto a un valor de referencia, lo que sucede en el control de alimentación 18 que, con este propósito, recibe del control de husillo 17 las indicaciones de posición del guíahilos 12. El control de husillo 18 calcula una magnitud de regulación necesaria para una corrección de las variaciones de tensión periódicas y ejecuta mediante ambas magnitudes de regulación mencionadas una regulación adaptativa de la alimentación de hilo, para la compensación de las variaciones de tensión.

Si, por ejemplo, la regulación adaptativa se realiza de modo tal, que en los puntos de inversión y en el medio de la bobina existe la misma tensión de hilo, un fallo periódico es compensado casi completamente por medio del dispositivo de tendido de hilo 11. Siendo que la amplitud máxima de las variaciones de tensión periódicas es un múltiplo, aproximadamente tres a cinco veces, de la amplitud máxima de las variaciones de tensión estocásticas, la mayor parte de los fallos está compensada mediante la regulación adaptativa de la alimentación de hilo.

Debido a la muy mayor parte de las variaciones de tensión periódicas, también es posible, para determinadas aplicaciones, por ejemplo para realizaciones baratas, prescindir del sensor 6 y realizar la compensación de los fallos de tensión solamente basada en los fallos periódicos.

Claims (11)

1. Procedimiento para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil, en el cual el hilo (F) es devanado de una alimentación de hilo (5) desde una reserva (2) y conducido a un dispositivo de tendido de hilo (11), obteniéndose una magnitud de regulación para la velocidad de alimentación de hilo, realizando una diferenciación de los fallos que provocan las variaciones en la tensión de hilo después de fallos periódicos y estocásticos, se calculan los fallos periódicos y se tienen en cuenta para la magnitud de regulación mencionada, caracterizado porque se produce sobre la base de los fallos periódicos calculados una corrección adaptativa de la velocidad de alimentación, en la que se aumenta o disminuye la velocidad de alimentación en función de la posición respectiva del guíahilos (12) del dispositivo de tendido de hilo (11).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la tensión de hilo es medida y los fallos estocásticos medidos en ese momento son considerados igualmente para la magnitud de regulación mencionada.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la corrección adaptativa se realiza de modo que la tensión de hilo alcanza el mismo valor en los puntos de inversión y en el medio de la vía de movimiento del guíahilos (12).

4. Dispositivo para la regulación de la tensión de hilo en una máquina textil con un dispositivo alimentador (5) motorizado para el hilo (F) y un dispositivo de tendido de hilo (11) con un guíahilos (12) para el enrollado del hilo (F) sobre un portahilos (9), caracterizado porque está dispuesto un control para el cálculo de una magnitud de regulación para la corrección de una variación periódica de la tensión de hilo y para una regulación adaptativa de la alimentación de hilo para la compensación de las variaciones de tensión de hilo, estando el accionamiento (4) del dispositivo alimentador (5) regulado de modo tal, que se produce una compensación de los fallos periódicos de la tensión de hilo debidos al tendido de hilo (11).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque entre el dispositivo alimentador (3) y el dispositivo de tendido de hilo (11) está dispuesto un sensor (6) para la medición de la tensión de hilo y el accionamiento (4) del dispositivo alimentador (5) es regulado de modo tal, que, adicionalmente a la compensación de los fallos periódicos, se produce una compensación de los fallos estocásticos de la tensión de hilo medidos mediante el sensor (6).

6. Dispositivo según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la compensación de fallos periódicos de la tensión de hilo se realiza mediante una corrección adaptativa del accionamiento (4) del dispositivo alimentador (5) sobre la base de un cálculo de la tensión de hilo para distintas posiciones del guíahilos (12).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el cálculo mencionado se realiza teniendo también en cuenta la velocidad de hilo momentánea.

8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la posición del guíahilos (12) es determinada mediante un sensor.

9. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la posición del guíahilos (12) es determinada mediante un paso de control.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque está dispuesto un primer paso de control (17) para el accionamiento del portahilos (9) y del dispositivo de tendido de hilo (12), y un segundo paso de control (18) conectado con el mismo para el accionamiento (4) del dispositivo de alimentación (5), y porque al segundo paso de control (18) le han sido suministrados datos respecto de la posición momentánea de guíahilos (12) y la tensión de hilo momentánea.

11. Aplicación en máquinas bobinadoras del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3.