Verfahren und Einrichtung zum Aufwinden von Endlos-Garn auf eine Spule
Es sind bereits Spulverfahren bekannt geworden, bei welchen Garne auf eine durch einen Treibzylinder am Umfang angetriebene Spule aufgespult werden, wobei der Faden der Spule über eine Nutentrommel oder einen nutentrommelgeführten Fadenführer zugeleitet und auf der Spule verlegt wird. Die Nutentrommel steht hierbei in konstanter Drehverbindung mit dem Treibzylinder.
Mit solchen Verfahren lassen sich aber nur sogenannte wilde Wicklungen bilden, Wicklungen also, deren Windungsverhältnis mit wachsendem Spulendurchmesser abnimmt, wobei der Steigungswinkel konstant bleibt. Hierbei wird unter Windungsverhältnis die Anzahl Spulenumdrehungen pro Fadenführer-Hub verstanden.
Die wilden Wicklungen sind nun aber nur in beschränktem Umfange brauchbar, da ihre undefinierte Garnauflage höchst unsichere Abzugsverhältnisse für den Abzug des Garnes von der Spule schafft. Somit kommen wilde Wicklungen nur für Stapel-Garne in Frage, wogegen Endlos-Garne für das Aufspulen in wilder Wicklung ungeeignet sind.
Für die Erzielung einwandfreier Abzugsverhältnisse werden Endlos-Garne daher in Präzisionswicklung , eine Wicklung mit konstantem Windungsverhältnis, aufgespult. Bei solchen Spulverfahren wird die Spule an ihrer Welle angetrieben, wobei die Erzielung des konstanten Windungsverhältnisses die Nutentrommel in konstanter Drehverbindung mit der Spule steht.
Würde man bei diesen Verfahren den Faden mit konstanter Geschwindigkeit zuführen, wären sehr komplizierte und hochempfindliche Steuerglieder notwendig, um die Drehzahl der beim Spulvorgang im Durchmes- ser zunehmenden Spule der Fadenzulaufgeschwindig keit ständig anzupassen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Verfahrens zum Aufwinden von mit konstanter Geschwindigkeit zugeliefertem Endlos-Garn auf eine Spule, welche gestatten soll, mit den vergleichsweise einfachen Mitteln zur Herstellung einer wilden Wicklung eine Präzisionswicklung zu erzielen.
Dies wird beim Verfahren zum Aufwinden von mit konstanter Geschwindigkeit zugeliefertem Endlos-Garn auf eine durch einen Treibzylinder am Umfang angetriebene Spule, wobei der Faden der Spule über eine Nutentrommel oder einen nutentrommelgeführten Fadenführer zugeleitet wird, erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Treibzylinder in an sich bekannter Weise mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben und gleichzeitig die Nutentrommel zur Aufrechterhaltung eines konstanten Windungsverhältnisses in Abhängigkeit der Drehzahl oder des Durchmessers der Spule angetrieben wird.
Die konstante Geschwindigkeit des Treibzylinders gewährleistet, dass der Faden seiner konstanten Zulaufgeschwindigkeit entsprechend auf die Spule aufgebracht wird, während die von der Spule abhängige Umlaufgeschwindigkeit der Nutentrommel das konstante Windungsverhältnis sichert.
Eine Einrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens, welche einen motorisch angetriebenen Treibzylinder umfasst, der am Umfang einer zu bewickelnden Spule anliegt, wobei der Faden der Spule über eine Fadenverlegungsvorrichtung mit einer drehbar gelagerten Nutentrommel zugeführt wird, zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass an der Nutentrommel eine Antriebsvorrichtung angreift, die über eine von Drehzahl oder Durchmesser der Spule beeinflussbaren Nachlaufsteuervorrichtung mit der Spule in Verbindung steht.
Die Antriebsvorrichtung für die Nutentrommel kann hierbei ein Synchronmotor sein, der von der Nachlaufsteuervorrichtung in Form eines Impulsgebers oder Generators auf der Spulenwelle mit nachgeschaltetem Verstärker gespeist wird. Der Impulsträger kann hierbei zweckmässig ein mit einer Magnetspule zur am menwirkender, auf der Spulenwelle auswechselbar aufgesetzter Zahnkranz sein.
Ferner ist es denkbar, als Antriebsvorrichtung für die Nutentrommel ein Regelgetriebe vorzusehen, das von der Nachlaufsteuervorrichtung in Form einer Durchmesserabtastung an der Spule mit nachgeschalte- ten Verstärkermitteln beeinflusst wird.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sollen anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung zum Aufwinden von Endlos-Garn, in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 eine Ausführungsvariante einer Nachlaufsteuerung der Einrichtung, in schematischer Darstellung,
Fig. 3 eine Ausführungsvariante der Einrichtung, in schematischer Darstellung und
Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante der Einrichtung, in perspektivischer Darstellung.
Die Einrichtung zum Aufwinden von Endlos-Garn auf eine Spule gemäss Fig. 1 umfasst eine Treibwalze 11, welche in einem Maschinenrahmen 12 drehbar gelagert ist und welche zweckmässig von einem nicht näher gezeigten Motor mit einer der Fadenzulaufgeschwindigkeit entsprechenden konstanten Geschwindig- keit angetrieben wird. Die Treibwalze 11 liegt an einer Spule mit Spulenwelle 13 und Teilwicklung 14 an. Die Spulenwelle 13 ist hierbei in einer um die Achse 15 schwenkbar am Maschinenrahmen 12 gelagerten Gabel 16 drehbar gelagert. Ferner ist einlaufseitig des Fadens 17 und parallel der Treibwalze 11 und der Spule 13, 14 im Maschinenrahmen 12 eine Nutentrommel 18 drehbar gelagert.
In den Nuten dieser Nutentrommel 18 wird der der Spule 13, 14 zugeführte Faden 17 geführt und durch die Drehbewegung der Nutentrommel hin- und hergehend von einem Spulenende zum anderen auf der Teilwicklung 14 verlegt.
Es wurde nun eingangs erwähnt, dass es für die Erzeugung einer Präzisionswicklung primär darauf ankommt, das Verhältnis zwischen Anzahl Spulenumdrehungen und Faden-Hub möglichst konstant zu halten. Hierfür lässt sich beispielsweise die Nutentrommel 18 durch einen Motor 19 antreiben, dessen Drehzahl von der Drehzahl der Spulenwelle 13 gesteuert wird.
Hierfür ist an der Spulenwelle 13 ein Generator 20 angeordnet, dessen Ausgangssignale über eine übliche Verstärker- und evtl. Frequenzumsetzer-Anlage 21 dem Motor 19 zugeführt werden.
Eine Nachlaufsteuerung dieser Art lässt sich gemäss Fig. 2 auch derart bilden, dass auf der Spulenwelle 13 ein Zahnkranz 22 als Impulsgeber aufgesetzt wird, der mit einer Magnetspule 23 zusammenwirkt.
Die Ausgangssignale werden hierbei wieder durch die Verstärkeranlage 21 verstärkt und einem Synchronometer 19' zugeführt, der direkt oder über Getriebe an der Nutentrommel 18 angreift. Es dürfte nun ohne weiteres ersichtlich sein, dass jede Drehzahländerung an der Spulenwelle 13 durch Durchmesserzunahme der Wicklung 14 eine Drehzahländerung an der Nutentrommel 18 zur Folge hat, so dass das Windungsver hältnis konstant gehalten werden kann. Nachdem auch durch den konstanten Antrieb der Treibwalze 11 die Aufwickelgeschwindigkeit des Fadens seiner Zulaufge schwindigkeit entspricht, sind alle Bedingungen für die Erzeugung einer Präzisionswicklung erfüllt.
Selbstverständlich lässt sich die Güte der Präzi sionswickinug durch die Wahl der Mittel für die Nachlaufsteuerung beeinflussen. Vielfach wird es etwa genügen, als Motor 19 bzw. 19' einen Asynchronmotor zu verwenden und das Drehfeld durch zwei Zahnkränze 22 zu erzeugen. Ebenso lässt sich ohne weiteres das Windungsverhältnis, etwa durch Anderung der Zähnezahl am Zahnkranz 22, ändern.
Eine weitere Ausführungsvariante der vorbeschrie benen Einrichtung zeigt beispielsweise Fig. 3. Abgesehen davon, dass hier der Faden über einen von der Nutentrommel 18 hin- und herbewegten Fadenführer 24 auf der Spule 13, 14 verlegt wird, erfolgt der Antrieb der Nutentrommel 18 über ein Regelgetriebe 25 mechanischer, elektrischer, elektronischer oder etwa auch hydraulischer Art, welches seine Grundantriebsenergie von der durch den Motor 111 konstant angetriebenen Treibwalze 11 erhält. Das Steuersignal zur Beeinflussung des Regelgetriebes 25 in Abhängigkeit der Spule 13, 14 wird durch eine beispielsweise mechanische, elektronische oder andere Spulendurchmesserabtastvorrichtung 26 erzeugt, deren Signal dem Regelgetriebe 25 etwa über eine Auswerteinrichtung 27 oder Verstärkerschaltung zugeführt wird.
Bei der Ausführungsvariante gemäss Fig. 4 besteht die Nachlaufsteuerung aus rein mechanischen Gliedern.
Der Antrieb der Nutentrommel 18 erfolgt hier von der Treibwalze 11 her über einen Scheibentrieb mit den Scheiben 28, 29 und 30. Wie bekannt, erfolgt hierbei die Drehzahländerung an der Scheibe 28 und somit an der Nutentrommel 18 durch radiales Verschieben der Obertragungsscheibe 29 auf die Scheibe 28 und 30.
Hierfür ist die Welle 31 der Scheibe 29 axial verschiebbar geführt und mit einem Fühler 32 versehen, der einen Stellnocken 33 abtastet. Letztere sitzt hierbei drehstarr auf der Schwenkachse 15 der die Spulenwelle 13 tragenden Gabel 16. Das Windungsverhältnis lässt sich hierbei ohne weiteres durch Parallelverschiebung zwischen Welle 31 der Scheibe 29 und Fühler 32 anhand einer Skala 34 einstellen, wie der Fig. 4 entnommen werden kann.
Obwohl die Durchmesserzunahme an der Spule und damit der Ausschwenkwinkel an der Gabel 16 proportional der Drehzahländerung an der Spulenwelle 13 ist, dürfte die Regelgenauigkeit der Drehzahl der Nutentrommel 18 bei den Ausführungsvarianten gemäss Fig. 3 und 4 weniger gross sein als bei der Nachlaufsteuerung gemäss den vorbeschriebenen Ausführungsvarianten nach den Fig. 1 und 2. Wie schon erwähnt, dürfte in vielen Fällen aber eine mit der Einrichtung gemäss Fig. 3 oder 4 erzeugte Präzisionswicklung genügen, was von der Garnqualität und insbesondere von den späteren Abzugbedingungen abhängig ist.
Alle vorbeschriebenen Ausführungsvarianten gestatten aber ein Aufspulen von Endlos-Garn in Präzisionswicklung mit einem vergleichsweise sehr geringen und konstruktiv einfachen Aufwand.
Method and device for winding continuous yarn onto a bobbin
There are already known winding processes in which yarns are wound onto a spool driven by a drive cylinder on the circumference, the thread being fed to the spool via a grooved drum or a groove-drum guided thread guide and laid on the spool. The grooved drum is in constant rotary connection with the drive cylinder.
With such methods, however, only so-called random windings can be formed, i.e. windings whose turn ratio decreases with increasing coil diameter, with the pitch angle remaining constant. Here, the turn ratio is understood to mean the number of bobbin revolutions per thread guide stroke.
The wild windings can only be used to a limited extent, however, since their undefined yarn overlay creates extremely unsafe withdrawal conditions for the withdrawal of the yarn from the bobbin. Thus, wild windings are only suitable for staple yarns, whereas endless yarns are unsuitable for winding in wild windings.
In order to achieve perfect draw-off ratios, endless yarns are therefore wound in a precision winding, a winding with a constant winding ratio. In such winding processes, the spool is driven on its shaft, with the grooved drum being in constant rotary connection with the spool in order to achieve the constant winding ratio.
If one were to feed the thread at a constant speed with this method, very complicated and highly sensitive control elements would be necessary in order to constantly adapt the speed of the bobbin, which increases in diameter during the winding process, to the thread feed speed.
The present invention now aims to provide a method for winding continuous yarn, which is fed in at a constant speed, onto a bobbin, which is intended to make it possible to achieve a precision winding with the comparatively simple means for producing a wild winding.
This is achieved according to the invention in that the drive cylinder is known per se in the method for winding continuous yarn supplied at constant speed onto a bobbin driven by a drive cylinder on the circumference, the thread being fed to the bobbin via a grooved drum or a grooved drum-guided thread guide Way driven at constant speed and at the same time the grooved drum is driven to maintain a constant winding ratio depending on the speed or the diameter of the coil.
The constant speed of the drive cylinder ensures that the thread is applied to the bobbin in accordance with its constant feed speed, while the revolving speed of the grooved drum, which is dependent on the bobbin, ensures the constant winding ratio.
A device for performing the above-described method, which comprises a motor-driven drive cylinder which rests on the circumference of a bobbin to be wound, the thread being fed to the bobbin via a thread laying device with a rotatably mounted grooved drum, is characterized according to the invention in that on the grooved drum a drive device engages, which is connected to the coil via a follow-up control device that can be influenced by the speed or diameter of the coil.
The drive device for the grooved drum can be a synchronous motor, which is fed by the follow-up control device in the form of a pulse generator or generator on the spool shaft with a downstream amplifier. The pulse carrier can expediently be a toothed ring that is interchangeably placed on the spool shaft with a magnetic coil for the volume acting.
Furthermore, it is conceivable to provide a control gear as the drive device for the grooved drum, which is influenced by the follow-up control device in the form of a diameter scanning on the spool with downstream amplifier means.
For example, embodiments of the subject matter of the invention are to be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a device for winding up endless yarn, in a perspective illustration,
2 shows an embodiment variant of a follow-up control of the device, in a schematic representation,
3 shows a variant embodiment of the device, in a schematic representation, and FIG
4 shows a further embodiment variant of the device, in a perspective illustration.
The device for winding endless yarn onto a bobbin according to FIG. 1 comprises a drive roller 11 which is rotatably mounted in a machine frame 12 and which is expediently driven by a motor (not shown in detail) at a constant speed corresponding to the yarn feed speed. The drive roller 11 rests against a spool with a spool shaft 13 and partial winding 14. The spool shaft 13 is rotatably mounted in a fork 16 mounted on the machine frame 12 such that it can pivot about the axis 15. Furthermore, a grooved drum 18 is rotatably mounted in the machine frame 12 on the inlet side of the thread 17 and parallel to the drive roller 11 and the bobbin 13, 14.
The thread 17 fed to the bobbin 13, 14 is guided in the grooves of this grooved drum 18 and is laid back and forth from one end of the bobbin to the other on the partial winding 14 by the rotary movement of the grooved drum.
It was mentioned at the beginning that for the production of a precision winding it is primarily important to keep the ratio between the number of bobbin revolutions and thread stroke as constant as possible. For this purpose, for example, the grooved drum 18 can be driven by a motor 19, the speed of which is controlled by the speed of the spool shaft 13.
For this purpose, a generator 20 is arranged on the spool shaft 13, the output signals of which are fed to the motor 19 via a conventional amplifier and possibly frequency converter system 21.
A follow-up control of this type can also be formed according to FIG. 2 in such a way that a toothed ring 22 is placed as a pulse generator on the spool shaft 13 and interacts with a magnetic coil 23.
The output signals are again amplified by the amplifier system 21 and fed to a synchronometer 19 ′, which acts on the grooved drum 18 directly or via a gear. It should now be readily apparent that every change in speed on the spool shaft 13 due to the increase in the diameter of the winding 14 results in a change in speed on the grooved drum 18, so that the Windungsver ratio can be kept constant. After the winding speed of the thread corresponds to its Zulaufge speed due to the constant drive of the drive roller 11, all conditions for the production of a precision winding are met.
Of course, the quality of the precision winding can be influenced by the choice of means for the follow-up control. In many cases it will be sufficient, for example, to use an asynchronous motor as the motor 19 or 19 'and to generate the rotating field by means of two ring gears 22. The turns ratio can also be changed without further ado, for example by changing the number of teeth on the ring gear 22.
Another embodiment of the above-described device is shown, for example, in FIG. 3. Apart from the fact that the thread is laid on the bobbin 13, 14 via a thread guide 24 moved back and forth by the grooved drum 18, the grooved drum 18 is driven via a control gear 25 of a mechanical, electrical, electronic or even hydraulic type, which receives its basic drive energy from the drive roller 11 constantly driven by the motor 111. The control signal for influencing the control gear 25 as a function of the coil 13, 14 is generated by, for example, a mechanical, electronic or other coil diameter scanning device 26, the signal of which is fed to the control gear 25 via an evaluation device 27 or an amplifier circuit.
In the embodiment according to FIG. 4, the follow-up control consists of purely mechanical links.
The drive of the grooved drum 18 takes place here from the drive roller 11 via a disk drive with the disks 28, 29 and 30. As is known, the speed change on the disk 28 and thus on the grooved drum 18 takes place by radial displacement of the transmission disk 29 on the disk 28 and 30.
For this purpose, the shaft 31 of the disc 29 is axially displaceable and is provided with a sensor 32 which scans an adjusting cam 33. The latter sits torsionally rigid on the pivot axis 15 of the fork 16 carrying the spool shaft 13. The winding ratio can easily be set by parallel displacement between the shaft 31 of the disk 29 and the sensor 32 using a scale 34, as can be seen in FIG.
Although the increase in diameter on the bobbin and thus the pivoting angle on the fork 16 is proportional to the change in speed on the bobbin shaft 13, the control accuracy of the speed of the grooved drum 18 in the embodiment variants according to FIGS. 3 and 4 should be less than with the follow-up control according to the above-described Design variants according to FIGS. 1 and 2. As already mentioned, in many cases a precision winding produced with the device according to FIG. 3 or 4 should suffice, which depends on the yarn quality and in particular on the subsequent withdrawal conditions.
However, all of the above-described design variants allow winding of continuous yarn in precision winding with a comparatively very low and structurally simple outlay.