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Dokumentenidentifikation DE19961982A1 05.07.2001
Titel Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen
Anmelder W. Schlafhorst AG & Co, 41061 Mönchengladbach, DE
Erfinder Flamm, Franz-Josef, 52224 Stolberg, DE
DE-Anmeldedatum 22.12.1999
DE-Aktenzeichen 19961982
Offenlegungstag 05.07.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.07.2001
IPC-Hauptklasse B65H 63/08
IPC-Nebenklasse B65H 54/38   
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen in wilder Wicklung auf einer Spulmaschine wird vorgesehen, daß bei einem Durchfahren einer Bildzone eine Bildstörung durchgeführt und daß zur Ermittlung des aktuellem Durchmessers der Kreuzspule (10) der zu erwartende Verlauf der Zunahme des Durchmessers berechnet wird und die sich beim Durchfahren der Bildzonen ergebenden Durchmesserzunahmen zu dem Durchmesser der Kreuzspule (10) addiert werden, der vor Erreichen der Bildzone aus dem Drehzahlverhältnis von Kreuzspule (10) und Wickeltrommel (13) und dem (Durchmesser der Wickeltrommel (13) berechnet wurde.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen in wilder Wicklung auf einer Spulmaschine, deren Spulstellen jeweils eine Kreuzspule mittels Friktion antreibende Wickeltrommel enthalten und die zur Vermeidung von Bildwicklungen in möglichen Bildzonen Schlupf zwischen Kreuzspule und Wickeltrommel erzeugen, wobei der Durchmesser der Kreuzspule aus dem bekannten Durchmesser der Wickeltrommel und den gemessenen Drehzahlen der Wickeltrommel und der Kreuzspule berechnet wird.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DE 43 39 217 A1) wird die Durchmesserberechnung beispielsweise dazu benutzt, den Wechselzeitpunkt der Kreuzspule gegen eine leere Hülse durchmesserabhängig zu bestimmen. Bei diesem Verfahren ist es aber auch bekannt, den Wechsel der Kreuzspule gegen eine leere Hülse abhängig von der aufgewickelten Fadenlänge zu bestimmen. Hierbei wird die aufgewundene Fadenlänge durch Abzählen der Umdrehungen der Wickeltrommel ermittelt, die mit der bei einer Umdrehung geförderten, bekannten Fadenlänge multipliziert werden. Das Erzeugen von Schlupf in möglichen Bildzonen wird durch Ein- und Ausschalten eines die Wickeltrommel antreibenden Motors bewirkt. Innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite der Drehzahl wird die Drehzahl der Wickeltrommel mittels Einschalten des Motors relativ schnell von der unteren Grenze auf die obere Grenze erhöht, wonach dann der Motor wieder abgeschaltet wird, bis die untere Grenze erreicht wird. Während des Beschleunigens des Motors entsteht Schlupf.

Die Kreuzspule ist in einem schwenkbaren Spulenrahmen gelagert und mit einem Auflagedruck an die Wickeltrommel angedrückt. In einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung (DE 198 29 597 A) ist offenbart, zum Erzeugen eines Schlupfes beim Durchfahren von Bildzonen den Auflagedruck abzusenken, was für sich alleine oder in Verbindung mit dem Ein- und Ausschalten des Motors durchgeführt werden kann.

Wenn bei einem derartigen Verfahren der Wechsel der Kreuzspule abhängig von einer Sollfadenlänge durchgeführt werden soll, so ist das relativ problemlos. Der Schlupf spielt dabei keine entscheidende Rolle und kann gegebenenfalls auch noch über Korrekturfaktoren berücksichtigt werden, die das Ergebnis des Drehzahlgebers der Wickeltrommel, beispielsweise eines Inkrementalzählers, um die Größe des Schlupfes bereinigen.

Probleme ergeben sich jedoch, wenn ein durchmesserabhängiger Wechsel der Kreuzspule durchgeführt werden soll, nämlich wenn der einstellbare Durchmesser, bei welchem eine Spulstelle abgestellt werden soll, innerhalb einer Bildzone erreicht wird. In diesem Fall kann die Berechnung des Durchmessers der Kreuzspule mit Hilfe des jeweils aktuellen Drehzahlverhältnisses von Kreuzspule und Wickeltrommel und des Durchmessers der Wickeltrommel zu Fehlern von mehreren Millimetern führen. Dieser Fall tritt durchaus nicht selten ein, da die Zeit, die zum Durchfahren einer Bildzone benötigt wird, bis zu mehreren Minuten betragen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine möglichst genaue Durchmessererfassung auch in Bildzonen möglich ist und daß es damit auch möglich ist, bei einem vorgegebenen Durchmesser der Kreuzspulen die Spulstelle abzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Ermittlung des aktuellen Durchmessers der Kreuzspule bei dem Durchfahren einer Bildzone der zu erwartende Verlauf der Zunahme des Durchmessers berechnet und die sich beim Durchfahren der Bildzonen ergebenden Durchmesserzunahmen zu dem vor Erreichen der Bildzone aus dem Drehzahlverhältnis von Kreuzspule und Wickeltrommel und dem Durchmesser der Wickeltrommel berechneten Durchmesser der Kreuzspule addiert werden.

Auf diese Weise ist es möglich, auch während des Durchfahrens einer Bildzone relativ genau auf den aktuellen Durchmesser der Kreuzspule zu schließen und gegebenenfalls bei Erreichen eines vorgegebenen Durchmessers die betreffende Spulstelle abzuschalten.

Bei einer ersten Weiterbildung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Verlauf der Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule über die Zeit berechnet wird und daß während des Durchfahrens einer Bildzone die Zeit erfaßt wird. Über die erfaßte Zeitspanne kann somit relativ genau auf den zu dieser Zeitspanne vorliegenden Durchmesser der Kreuzspule geschlossen werden. Es ist dann möglich, eine Zeitspanne vorzugeben, bei der der Solldurchmesser erwartet wird und nach Ablauf dieser Zeitspanne die Spulstelle abzuschalten.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Verlauf der Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule aus dem Verhältnis von aufgewickelter Fadenlänge und berechnetem Durchmesser berechnet wird und daß während des Durchfahrens einer Bildzone die aufgewickelte Fadenlänge erfaßt wird. Bei einer einfachen Lösung wird die aufgewickelte Fadenlänge mittels Erfassens der Umdrehungen der Wickeltrommel ermittelt. Dabei wird vorausgesetzt, daß die pro Umdrehung der Wickeltrommel geförderte Garnlänge oder Fadenlänge bekannt ist. Falls bei dieser Lösung während des Durchfahrens einer Bildzone der Solldurchmesser der Kreuzspule erreicht wird, so ergibt sich dieser aus dem vor Erreichen der Bildzone errechneten Durchmesser und einer vorausbestimmbaren Anzahl von Umdrehungen der Wickeltrommel.

Zur Ausgabe des Ist-Durchmessers der während des Durchfahrens einer Bildzone fertiggestellten Kreuzspule dient der aus dem zu erwartenden Verlauf der Zunahme ermittelte Durchmesser. Auf diese Weise kann die Zuordnung unzutreffender oder fehlerbehafteter Durchmesserangaben bei derartigen Kreuzspulen vermieden werden. Dies ist auch dann von Vorteil, wenn der Wechsel der Kreuzspule abhängig von einer Sollfadenlänge durchgeführt wird. Die Ausgabe des Durchmessers kann als Ausdruck erfolgen. Weitere Ausgabemöglichkeiten bestehen in der Anzeige auf einem Display oder mittels eines Monitors.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Die Zeichnung zeigt in weitgehend schematischer Darstellung den oberen Bereich einer Spulstelle mit der zugehörigen Steuerung.

Eine Spulmaschine besitzt mehrere weitgehend unabhängig voneinander arbeitende Spulstellen, an welchen jeweils eine Kreuzspule 10 gewickelt wird. Auf die Kreuzspule 10 wird ein Faden 11 aufgewickelt, der in Pfeilrichtung 12 von einer nicht dargestellten Spinnspule abgezogen wird. Die Fadenmenge mehrerer Spinnspulen wird zu einer Kreuzspule 10 zusammengefaßt.

Die Kreuzspule 10 wird mittels einer Wickeltrommel 13 mittels Friktion angetrieben. Die Kreuzspule 10 ist mit ihrer Spulenhülse 14 zwischen Spulentellern 15, 16 der Arme eines Spulenrahmens gehalten, der um eine zur Achse der Wickeltrommel 13 parallele Achse schwenkbar gelagert ist.

Die Wickeltrommel 13 ist mit einer sogenannten Kehrgewinderille versehen, mittels der der auflaufende Faden 11 in Querrichtung in sogenannter wilder Wicklung verlegt wird. Auf dem Weg zu der Wickeltrommel 13 durchläuft der Faden 11 einen elektronischen Fadenreiniger 17, eine Trenneinrichtung 18 und einen Fadenführer 19. In dem Fadenreiniger 17 wird der Faden 11 auf Fehler geprüft (Dickstellen und Dünnstellen), die bei Überschreiten von vorgegebenen Toleranzen aus dem Faden herausgereinigt werden. Die von dem Fadenreiniger 17 ermittelten Werte des Fadens 11 werden an einen Spulstellenrechner 20 übermittelt, der diese Werte mit vorgegebenen Werten, die beispielsweise in den Spulstellenrechner 20 von einem zentralen Maschinenrechner eingegeben werden, vergleicht. Bei unzulässigen Abweichungen wird die Trenneinrichtung 18 betätigt. Das Fadenstück mit dem unzulässigen Fadenfehler wird in bekannter Weise aus dem Faden herausgetrennt, wonach - gesteuert von dem Spulstellenrechner 20 - wieder eine Fadenverbindung hergestellt und der Spulvorgang wieder aufgenommen wird.

Die Wickeltrommel 13 ist mittels eines Elektromotors 21 angetrieben, dessen Drehzahl mittels eines Frequenzumrichters 22 vorgegeben wird. Der Wickeltrommel 13 ist ein Drehzahlgeber zugeordnet, der an dem Spulstellenrechner 20 angeschlossen ist. Der Drehzahlgeber besteht beispielsweise aus einem Polrad 23 und einem Hallsensor 24. Des weiteren wird die Drehzahl der Kreuzspule 10 erfaßt und in den Spulstellenrechner 20 eingegeben. Hierzu ist an den Spulenteller 16 ein Polrad 25 angebracht, dem ein Hallsensor 26 zugeordnet ist.

Dem Spulstellenrechner 20 werden, wie das mit dem Eingang 27 angedeutet ist, für alle Spulstellen gemeinsame Arbeitsbedingungen mittels eines Maschinenrechners vorgegeben. Dies sind beispielsweise die Spulgeschwindigkeit, d. h. die Drehzahl der Wickeltrommel 13, die Toleranzen für den Fadenreiniger 17 und gegebenenfalls auch die Werte, auf die eine nicht dargestellte Spannungsregeleinrichtung eingestellt werden soll, die die Wickelspannung regelt. Falls die Auflagekraft zwischen Kreuzspule 10 und Wickeltrommel 13 gesteuert wird, so wird auch hierfür die Grundeinstellung von dem Maschinenrechner vorgegeben. Der Spulstellenrechner 20 seinerseits variiert dann den Betrieb der betreffenden Spulstelle abhängig von den jeweils dort vorliegenden Arbeitsbedingungen, beispielsweise von dem Abwickelzustand der Spinnspule und von dem Aufwickelzustand oder der Größe der Kreuzspule 10 o. dgl. Insbesondere bestimmt er auch eine sogenannte Bildstörung, durch welche Bildwicklungen in vorbekannten möglichen Bildzonen vermieden werden. Hierzu wird beispielsweise vorgesehen, daß der Spulstellenrechner den Motor 21 ständig zwischen Toleranzgrenzen ein- und ausschaltet, wobei beim Erreichen der unteren Toleranzgrenze der Motor 21 eingeschaltet und so stark beschleunigt wird, daß ein Schlupf zwischen Wickeltrommel 13 und Kreuzspule 10 entsteht, wonach er bei Erreichen der oberen Toleranzgrenze abgeschaltet wird, so daß die Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel 13 mitsamt der dann ohne Schlupf angetriebenen Kreuzspule 10 bis zur unteren Toleranzgrenze abfällt. Um eine Bildstörung mittels Schlupf zwischen der Wickeltrommel 13 und der Kreuzspule 10 zu erreichen, ist darüber hinaus möglich, den Anlagedruck der Kreuzspule 10 auf der Wickeltrommel 13 zu verändern, wozu der Spulenrahmen mit einer nicht dargestellten Belastungseinrichtung versehen werden kann, die von dem Spulstellenrechner 20 gesteuert wird und die die Auflagekraft zwischen Kreuzspule 10 und Wickeltrommel 13 festlegt.

Aufgrund der Daten des Drehzahlgebers 23, 24 der Wickeltrommel 13 und des Drehzahlgebers 25, 26 der Kreuzspule 10 kann der Spulstellenrechner 20 unter Verwertung des bekannten Durchmessers der Wickeltrommel 13 den aktuellen Durchmesser der Kreuzspule 10 jederzeit berechnen. Auf diese Weise ist es möglich, das Erreichen eines vorgegebenen Durchmessers festzustellen und bei Erreichen dieses Durchmessers der Kreuzspule 10 einen Spulenwechsel durchzuführen, wozu beispielsweise die Spulstelle abgeschaltet wird, d. h. der Antriebsmotor 21 stillgesetzt wird. Dadurch ist es möglich, an allen Spulstellen einer Spulmaschine Kreuzspulen 10 mit dem gleichen Durchmesser zu produzieren.

Diese Berechnung des Durchmessers der Kreuzspule 10 ist jedoch dann mit relativ großen Fehlern behaftet, wenn in dem Bereich des Solldurchmessers der Kreuzspule 10 gerade eine Bildzone liegt und entsprechend eine Bildstörung durchgeführt wird.

Um auch in diesem Fall eine möglichst exakte Bestimmung des Durchmessers der Kreuzspule 10 zu erlauben, wird die Berechnung des Durchmessers der Kreuzspule 10 aufgrund der Drehzahlen oder Winkelgeschwindigkeiten von Wickeltrommel 13 und Kreuzspule 10 sowie des bekannten Durchmessers der Wickeltrommel 13 durch weitere Schritte ergänzt. Hierzu wird aufgrund von vor Erreichen der Bildzone erfaßten Werten die in der Bildzone zu erwartende Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule berechnet und dem in vorstehend erläuterter Weise vor Erreichen der Bildzone berechneten Durchmesser der Kreuzspule 10 zuaddiert.

Beispielsweise kann aus der fortlaufenden Berechnung des Durchmessers der Kreuzspule 10 aufgrund des Durchmessers der Wickeltrommel 13 und der Drehzahlverhältnisse der Verlauf der Zunahme des Durchmessers berechnet und in ein Verhältnis zu einer gemessenen Zeit gesetzt werden, so daß die Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule 10 über die Zeit vorbekannt ist. Es ist dann möglich, das Erreichen eines in einer Bildzone liegenden Solldurchmessers dadurch zu erkennen, daß der Durchmesser vor Erreichen der Bildzone errechnet wird, zu dem dann die in einer vorausberechenbaren Zeitspanne erhaltene Zunahme des Durchmessers hinzuaddiert wird, so daß nach Ablauf dieser Zeitspanne die Spulstelle abgeschaltet wird. Wenn die zu erwartende Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule 10 pro Zeiteinheit kurz vor Erreichen der Bildzone berechnet wird, so ist der mögliche Fehler relativ gering. Gegebenenfalls kann natürlich auch berücksichtigt werden, daß mit größer werdendem Spulendurchmesser die Zunahme des Durchmessers pro Zeit geringer wird.

Bei Spulstellen der geschilderten Art ist die pro Umdrehung der Wickeltrommel 13 geförderte und auf die Kreuzspule 10 aufgewickelte Fadenlänge bekannt. Diese Kenntnis kann ebenfalls ausgenutzt werden, um den Durchmesser einer Kreuzspule 10 auch während des Durchführens einer Bildstörung in einer Bildzone zu bestimmen. Hierzu berechnet der Spulstellenrechner 20 in einer schlupffreien Zone, wieviel Garnlänge benötigt wird, um den Durchmesser der Kreuzspule um eine vorgegebene Maßeinheit zu vergrößern, beispielsweise um einen Millimeter. Dies geschieht in der Weise, daß der Durchmesser der Kreuzspule 10 fortlaufend aufgrund des Drehzahlverhältnisses und des bekannten Durchmessers der Wickeltrommel 13 berechnet wird, wobei gleichzeitig die Garnlänge ermittelt wird, die benötigt wird, damit der Durchmesser der Kreuzspule 10 um eine Maßeinheit zunimmt, beispielsweise um einen Millimeter. In der Bildzone kann dann die aufgewickelte Garnlänge mittels Zählen der Umdrehungen der Wickeltrommel festgestellt werden. Es ist dann möglich, den Durchmesser der Kreuzspule 10 vor Erreichen der Bildzone in der schlupfreien Phase exakt zu berechnen und dann festzulegen, wieviel Umdrehungen der Wickeltrommel 13 noch benötigt werden, damit danach der Solldurchmesser der Kreuzspule 10 erreicht wird. Wenn das Verhältnis von Fadenlänge zur Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule 10kurz vor Erreichen der Bildzone berechnet wird, so ist der anschließend mögliche Fehler relativ klein. Es kann jedoch auch berücksichtigt werden, daß bei größer werdendem Durchmesser der Kreuzspule 10 sich das Verhältnis von Fadenlänge zur Zunahme des Durchmessers ändert.

Auch wenn der Wechsel der Kreuzspule 10 abhängig von einer Sollfadenlänge durchgeführt wird und für das Auslösen des Wechsels der exakte Durchmesser der Kreuzspule 10 nicht benötigt wird, sind relativ große Fehler in der Angabe des Durchmessers der während des Durchfahrens einer Bildzone fertiggestellten Kreuzspule unerwünscht. Zur Ausgabe des Ist-Durchmessers dient daher auch in diesem Fall der aus dem zu erwartenden Verlauf der Zunahme ermittelte Durchmesser. Die Ausgabe des Durchmessers wird als Ausdruck mittels des Druckers 28 durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgabe in nicht dargestellter Weise als Anzeige auf einem Display oder mittels eines Monitors erfolgen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen in wilder Wicklung auf einer Spulmaschine, deren Spulstellen jeweils eine Kreuzspule mittels Friktion antreibende Wickeltrommel (13) enthalten und die zur Vermeidung von Bildwicklungen in möglichen Bildzonen Schlupf zwischen Kreuzspule (10) und Wickeltrommel (13) erzeugen, wobei der Durchmesser der Kreuzspule (10) aus dem bekannten Durchmesser der Wickeltrommel (13) und den gemessenen Drehzahlen der Wickeltrommel (13) und der Kreuzspule berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des aktuellen Durchmessers der Kreuzspule (10) beim Durchfahren einer Bildzone der zu erwartende Verlauf der Zunahme des Durchmessers berechnet und die sich beim Durchfahren der Bildzone ergebenden Durchmesserzunahmen zu dem vor Erreichen der Bildzone aus dem Drehzahlverhältnis von Kreuzspule (10) und Wickeltrommel (13) und dem Durchmesser der Wickeltrommel (13) berechneten Durchmesser der Kreuzspule addiert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule (10) über die Zeit berechnet wird und daß während des Durchfahrens einer Bildzone die Zeit erfaßt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Zunahme des Durchmessers der Kreuzspule (10) aus dem Verhältnis von aufgewickelter Fadenlänge und berechnetem Durchmesser berechnet wird und daß während des Durchfahrens einer Bildzone die aufgewickelte Fadenlänge erfaßt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgewickelte Fadenlänge mittels Erfassen der Umdrehungen der Wickeltrommel (13) erfaßt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausgabe des Ist-Durchmessers einer während des Durchfahrens einer Bildzone fertiggestellten Kreuzspule (10) der aus dem zu erwartenden Verlauf der Zunahme ermittelte Durchmesser dient.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe des Durchmessers als Ausdruck erfolgt.






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