DE69511340T2

DE69511340T2 - Verfahren zur automatischen Regelung der Fadenspannung an Aufspulmaschinen

Info

Publication number: DE69511340T2
Application number: DE69511340T
Authority: DE
Inventors: Roberto Badiali; Luciano Bertoli; Nereo Marangone
Original assignee: Savio Macchine Tessili SpA
Current assignee: Savio Macchine Tessili SpA
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2015-06-09
Also published as: DE69511340D1; CN1080241C; ES2135655T3; ITMI941404A0; IT1282532B1; CN1117468A; ITMI941404A1; EP0691298B1; US5676329A; GR3031284T3; EP0691298A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regulierung der Fadenspannung in einer Spulenmaschine, wobei diese Regulierung zu jedem Zeitpunkt auf die voreingestellten Wickelgeschwindigkeitswerte in den verschiedenen Fadenaufwickelphasen wirkt.
Bekanntermaßen werden in der Textilindustrie Wickeleinrichtungen zum Aufwickeln des Fadens auf zweckdienliche Spulen · verwendet, die von zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Kreuzspulen gebildet sind. Diese als Spulmaschinen bekannten Wickeleinrichtungen sind in der Lage, Faden mit hoher Geschwindigkeit aufzuwickeln, wobei sie ihn von einer unteren Spule abwickeln und auf eine sich bildende obere Spule aufwickeln (sh. DE-A-38 12 449).
Einige textile Prozesse bestehen zuerst aus der Übergabe des Fadens mit hoher Geschwindigkeit von einer Einheit an eine andere. Beispielsweise wird ein in einer Spinnmaschine, insbesondere einer Ringspinnmaschine erzeugter Faden normalerweise auf eine Spule aufgewickelt. Beim Spulenbewickeln geschieht tatsächlich die Übergabe (Umwickeln) des Fadens von der unteren Spule an die obere Spule, wobei das Abwickeln durch axiales Abziehen des Fadens von der feststehenden Spule geschieht. In diesem Falle erfährt der Faden eine Längung, und im Verhältnis zu dieser Längung entsteht eine Zugspannung im Faden. Mit der ständigen Zunahme der Fadenumspulgeschwindigkeit (umgespulte Fadenlänge je Zeiteinheit) zwecks Verringerung der Produktionskosten, entstehen im Faden immer größere Zugspannungen, die häufig zu Fadenbrüchen führen, welche eine beträchtliche Verschlechterung des Betriebsverhaltens der Spulmaschine und eine beträchtliche Verringerung deren Produktivität bewirken. Fadenbruch entsteht tatsächlich bei einer Zugspannung, die größer als die Zugfestigkeit des Fadens ist.
Es ist den Fachleuten ebenfalls allgemein bekannt, daß die Fadenzugspannung im wesentlichen gleich bleiben muß, um sicherzustellen, daß bei den weiteren textilen Arbeitsgängen an der Spule keine Schwierigkeiten auftreten, d. h. Ziel ist stets, aufgewickelten Faden in Einheiten zu gewinnen, die für die nachfolgenden Arbeitsgänge wie z. B. Färben, Schären, Einschießen usw. besser geeignet sind.
Eine Zunahme der Spulenumfangsgeschwindigkeit des aufgewickelten Fadens erzeugt eine größere Zugspannung im Faden, wogegen andererseits eine Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit eine kleiner Zugspannung im Faden erzeugt.
Aus diesem Grunde wird das Multiplikationsverhältnis vorzugsweise in beiden Richtung veränderbar gemacht. Es ist daher vorteilhaft, daß die im voraus regulierten und voreingestellten Wickelgeschwindigkeitswerte von der Menge des auf die einzelne untere Spule aufzuwickelnden Fadens, vom Grad der Vollheit der sich bildenden Spule und auch von der Art des aufzuwickelnden Fadens sowie weiterer Faktoren abhängig gemacht werden. Bei herkömmlichen Spulmaschinen besteht jedoch keine Möglichkeit einer kontinuierlichen Regulierung der Zugspannung in dem auf die Spule aufgewickelten Faden.
Folglich kann auf den Faden übermäßige Zugkraft wirken, die zu dessen Bruch führen kann. Aus den gleichen Gründen wird auch der Faden nicht regelmäßig auf die Spule gewickelt werden.
Die vorstehend beschriebenen praktischen Nachteile werden dagegen von dem Verfahren überwunden, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht. Dieses Verfahren schafft tatsächlich eine automatische Regulierung der Zugspannung, und diese Regulierung wird dadurch erzielt, daß die Zugspannung im Faden automatisch und kontinuierlich überprüft und durch die Preßkraftausübung der Fadenspanneinrichtungen überwunden wird; diese Einrichtungen wirken auf den Faden in bezug auf die voreingestellten Wickelgeschwindigkeitswerte zu jedem Zeitpunkt während der verschiedenen Phasen der Fadenaufwicklung auf die sich bildende Spule. Bei der praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat der Anpreßdruck der Fadenspanneinrichtungen Werte, die der Änderung der Wickelgeschwindigkeitswerte des Fadens auf der sich bildenden Spule entgegengesetzt sind.
Gemäß einer anderen praktischen Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich bestätigt, daß die Abschnitte zunehmender Wickelgeschwindigkeit Abschnitten abnehmender Anpreßwerte der Fadenspanneinrichtungen und die Abschnitte abnehmender Wickelgeschwindigkeit Abschnitten zunehmender Anpreßwerte der Fadenspanneinrichtungen entsprechen. In gleicher Weise entsprechen die Abschnitte konstanter Wickelge schwindigkeit im Grunde konstanter Preßkraftausübung der Fadenspanneinrichtungen.
Diese und weitere Betriebsmerkmale des Verfahrens, auf welches sich die vorliegende Erfindung bezieht, können anhand der Figuren in den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen
Fig. 1 eine vereinfachte Vorderansicht der Spulmaschine, wobei die Fadenspanneinrichtungen auf den Faden mit Anpreßwerten wirken, die vom Wert der Wickelgeschwindigkeit abhängig sind,
Fig. 2 die grafische Darstellung der Wickelgeschwindigkeit über einem Abschnitt von Null bis Normalgeschwindigkeit, einem Abschnitt mit gleichbleibender Geschwindigkeit und einem Verlangsamungsabschnitt von Normalgeschwindigkeit bis Null,
Fig. 3 die grafische Darstellung der Anpreßwerte der Fadenspanneinrichtungen auf den Faden in bezug auf die Geschwindigkeitswerte gemäß Fig. 2.
In den Figuren sind gleiche Elemente oder Elemente mit gleichen oder äquivalenten Funktionen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Zur Erläuterung ist in den Figuren die Gruppe Bauteile weggelassen, die für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig ist, z. B. Arbeits- und Funktionsgruppen entlang dem Fadenverlauf, die verschiedenen Tragstrukturen der Spulmaschine, die Antriebseinheiten und die Einrichtungen zum Zuführen, Stützen und Entnehmen der Spulen.
In den beigefügten Figuren bezeichnen 1 den Faden, der von der unteren Spule 2 abgewickelt und nach oben zum Aufwickeln in Kreuzwindungen um die sich bildende Spule 5 geführt wird, 15 einen Drehstrommotor oder eine ähnliche Antriebsquelle, die über den Zahnriemen 24 den Fadenführungszylinder 7 antreibt. Letzterer ist die bekannte Antriebsrolle, die sowohl die hin- und hergehende Bewegung des Fadens 1 als auch die Drehbewegung der sich bildenden Spule 5 erzeugt, bis letztere den geforderten Fadenwickeldurchmesser erreicht hat; 10 ist der Steuerblock auf der Basis eines Miniprozessors oder einer elektronischen Karte zur Speicherung der Arbeitsbefehle. Genauer gesagt, diese Befehle werden mit einer Tastatur 14 über ein Kabel 19 eingegeben. Der Steuerblock 10 ist so programmiert, daß er diese vom Kabel 19 kommenden Befehle in ein zweckdienliches Programm verwandelt, das in seiner Verarbeitungseinheit abzuarbeiten ist, um jederzeit die für ein korrektes Aufwickeln notwendigen Signale bereitzustellen.
Der Steuerblock 10 ist tatsächlich im Grunde ein Mikroprozessor, der als Eingabe Informationen benutzt, die er sowohl von einer Prüfscheibe 16 über ein Kabel 18 als auch über das Kabel eines Prüfgerätes 8 erhält, das für die Steuerung des Fadens 1 programmierte Signale übermittelt, wobei der Faden mittels eines Blockes 4 überwacht wird, der den elektronischen Fadenreiniger darstellt, und auch von einem Kabel 25, das mit seiner Fotozelle mitteilt, wenn der auf die Spule 2 gewickelte Faden seine Mindestendmenge erreicht hat. In bezug auf diese Mindestmenge sendet die Fotozelle des Kabels 25 bei Feststellung dieser Fadenrestwicklung ein elektrisches Signal an den Steuerblock 10, um über ein Kabel 20 die Antriebssignale für den Motor 15 bereitzustellen, damit die Wickelge schwindigkeit auf einen Wert nachgestellt wird, der den Faden 1 bei rascher Aufwicklung auf die Oberfläche der Spule 5 nicht beschädigt; es sind drei herkömmliche Fadenspanneinrichtungen vorhanden, insbesondere Kupplungskomponenten, die mit veränderlicher Anpreßkraft gegen den sich aufwickelnden Faden 1 pressen. Insbesondere wird die Veränderung des Anpreßdruckes der drei Kupplungskomponenten mit elektrischen Signalen ausgelöst, die über ein Kabel 6 vom Steuerblock 10 kommen, und diese elektrischen Signale schalten vorzugsweise einen elektromagnetischen Auslöser ein, der die Wirkung der drei Kupplungskomponenten auf den sich rasch aufwickelnden Faden 1 steuert und mit genauen Anpreßwerten reguliert. Die nachfolgende Beschreibung der Arbeitsweise anhand der vorstehend genannten Figuren bezieht sich auf die gesamte Einrichtungs- und Komponentengruppe, welche das erfindungsgemäße Verfahren ausführen, und die Funktionsweise läßt sich gut anhand der Figuren der beigefügten Zeichnungen verstehen.
In einer Textilwickelmaschine, beispielsweise einer automatischen Spulmaschine, wird der sich abwickelnde Faden 1, welcher der Spule 2 entnommen wird, auf einer Kreuzspule 5 aufgewickelt und ist in dieser Form für nachfolgende Arbeiten geeignet.
Bei der Übergabe von der Spule 2 an die Spule 5 wird der Faden selbst einer Überwachung durch den Block 4 unterworfen, der den elektronischen Fadenreiniger darstellt.
Wenn der antreibende Fadenführungszylinder 7 in einer Ruhestellung stillsteht, ist der Drehstromantriebsmotor 15 mechanisch gestoppt und erhält keine elektrische Energie.
Wenn zum Starten der Aufwicklung das Arbeiten des antreibenden Fadenführungszylinders 7 erforderlich ist, finden die nachstehend beschriebenen Phasen statt: Das Startsignal wird über das Verbindungskabel 20 an den Steuerblock 10 gesandt, in dessen Speicher der gesamte Arbeitszyklus programmiert ist. Der Antriebsmotor 15 beginnt, sich zu drehen, wobei er die Prüfscheibe 16 und über den Zahnriemen 24 auch die genutete Fadenführungsrolle 7 drehantreibt.
Das Geschwindigkeitsprüfgerät 16 gibt an den Zentralblock 10 über das Verbindungskabel 18 zu jedem Zeitpunkt die momentanen Geschwindigkeitswerte an, die in einer Beschleunigungsphase 22, einer Normalphase 21 oder einer Verlangsamungsphase 23 vorherrschen können. Der zentrale Steuerblock 10 stellt über zweckdienliche Verarbeitungen mittels des Verbindungskabels 6 die Antriebssignale bereit, die zu jedem Zeitpunkt den Auslöser 3 für die Fadenspanneinrichtungen steuern, um zwischen den momentanen Geschwindigkeitswerten gemäß Fig. 2 und den Anpreßwerten der Fadenspannungseinrichtungen 3 gemäß Fig. 3 eine perfekte Harmonie herzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, der Zuordnung der Punkte 9, 11 und 12 und der Abschnitte 22, 21 und 23 in den beiden grafischen Darstellungen der Fig. 2 und 3 exakt zu folgen. Genauer gesagt, die Unterbrechung der Linien in Fig. 3 ist programmiert und über die Tastatur 14 im Steuerblock 10 gespeichert, und die Anpreßwerte am Faden durch die Fadenspanneinrichtungen 3 stehen in Beziehung zu den entsprechenden momentanen Geschwindigkeitswerten, die vom Prüfgerät 16 angezeigt und über das Kabel 18 des Blocks 10 weitergeleitet werden.
Letzterer, als zentrale Einheit, in deren Speicher der gesamte programmierte Wickelarbeitszyklus gespeichert ist, sendet Vorwählsignale für in jedem Zeitpunkt zu erzielende Beschleunigungen und Geschwindigkeiten während des gesamten Zyklus der Entstehung der Spule 5. Der Zentralblock 10 vergleicht das an den Antriebsmotor 15 geleitete Vorwählsignal mit dem momentanen, vom Prüfgerät 16 übermittelten Geschwindigkeitswert und liefert nach zweckdienlicher Verarbeitung über das Kabel 6 Signale für das richtige Funktionieren des Auslösers der Fadenspanneinrichtungen 3, die an den Faden mit einem Wert anpressen, der von der Wickelgeschwindigkeit des Fadens 1 selbst abhängig ist.
Es wurde eine bevorzugte Ausführungsweise mit einigen Abwandlungen beschrieben. Es leuchtet jedoch ein, daß andere Ausführungsweisen möglich sind, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
Da sich die aktivierenden Einrichtungen ändern können, ist es auf diese Weise auch möglich, Arbeitseinheiten an einer einzigen oder an einer Gruppe von Wickelstationen zu kombinieren oder wegzunehmen, um alle Einheiten in den verschiedenen Arbeits- und Steuerphasen der Beziehung zwischen den Anpreßwerten der Fadenspanneinrichtungen 3 und den Werten der Wickelgeschwindigkeit in vorteilhafter Weise zu koordinieren.
Diese und weitere Abwandlungen sind folglich möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Regelung der Fadenspannung in einer Spulmaschine mit einer unteren Garnspule (2), einer oberen Spüle (5) und einer Fadenspanneinrichtung (3), umfassend die Schritte:

- Aufwickeln des von der unteren Garnspule (2) abgewickelten Fadens auf die sich bildende obere Spule (5);

- Pressen des Fadens (1) durch die Fadenspanneinrichtung (3) zwischen der unteren Garnspule (2) und der oberen Spule (5),

gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Steuerns der Preßkraft auf den Faden (1) durch die Fadenspanneinrichtung (3) nach Maßgabe des Wickelgeschwindigkeitswertes während des ganzen Fadenaufwickelvorgangs auf die Spule (5).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraftausübung derart gesteuert wird, daß ein Preßwert der Fadenspanneinrichtung (3) nach Maßgabe der Abnahme des Wickelgeschwindigkeitswertes ansteigt und nach Maßgabe der Zunahme des Wickelgeschwindigkeitswertes abnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraftausübung derart gesteuert wird, daß Abschnitte abnehmenden Anpresswertes der Fadenspanneinrichtung (3) Abschnitten zunehmender Wickelgeschwindigkeit entsprechen und Abschnitte zunehmenden Anpresswertes der Fadenspanneinrichtung (3) Abschnitten abnehmender Wickelgeschwindigkeit entsprechen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraftausübung derart gesteuert wird, daß Abschnitte abnehmenden Anpresswertes der Fadenspanneinrichtung (3) Abschnitten zunehmender Wickelgeschwindigkeit entsprechen und Abschnitte zunehmenden Anpresswertes der Fadenspanneinrich tung (3) Abschnitten abnehmender Wickelgeschwindigkeit entsprechen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte konstanter Wickelgeschwindigkeit Abschnitten konstanter Preßkraftausübung der Fadenspanneinrichtung (3) entsprechen.