DE102004004926B4 - Control module for a thread take-up device - Google Patents

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Abstract

Steuerungsmodul für eine Aufwickelvorrichtung (10) zum Aufwickeln eines Fadens (11), wobei die Aufwickelvorrichtung (10) einen durch einen Drehantrieb (16, 16') antreibbaren, um eine Drehachse (14) rotierbaren Spulenträger (15), auf den der Faden (11) zu einer durch eine Abwicklungsvorrichtung abwickelbaren Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, und eine entlang der Drehachse (14), die eine Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) bildet, längsbewegliche, durch einen Längsantrieb (20) antreibbare Fadenführungseinrichtung (17) zum Führen des Fadens (11) entlang der Drehachse (14) aufweist, so dass der Faden (11) bei rotierendem Spulenträger (15) zu einer Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, und wobei das Steuerungsmodul zum Steuern des Drehantriebs (16, 16') und des Längsantriebs (20) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Optimierung von Belastungen am Faden (11), die beim Abwickeln des Fadens (11) von der Kreuzwickelspule (12) an der Abwicklungsvorrichtung auftreten, die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des Drehantriebs (16, 16') und des Längsantriebs (20) anhand eines mathematischen Modells ausgestaltet ist, das mindestens...control module for one Winding device (10) for winding a thread (11), wherein the Winding device (10) by a rotary drive (16, 16 ') drivable, about a rotational axis (14) rotatable bobbin (15), on which the thread (11) to a through a unwinding device unwindable cross-wound bobbin (12) is wound up, and one along the axis of rotation (14), which is a longitudinal axis (18) The cross-wound bobbin (12) forms, longitudinally movable, by a longitudinal drive (20) drivable thread guide device (17) for guiding of the thread (11) along the axis of rotation (14), so that the Thread (11) with rotating bobbin (15) to a cross-wound bobbin (12) is windable, and wherein the control module for controlling the rotary drive (16, 16 ') and the longitudinal drive (20) configured is, characterized in that to optimize loads on the thread (11), the unwinding of the thread (11) of the cross-wound bobbin (12) occur on the unwinding device, the controller for controlling the rotary drive (16, 16 ') and the longitudinal drive (20) is designed on the basis of a mathematical model that at least ...

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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsmodul für eine Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einem derartigen Steuerungsmodul ausgestattete Aufwickelvorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren.The The invention relates to a control module for a take-up device for winding a thread according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a with such a control module equipped winding device and a corresponding method.

Ein derartiges Steuermodul sowie ein entsprechendes Verfahren ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 401 781 bekannt. Durch eine regelbare Verbindung zwischen den Antrieben der Spule und einer Changiereinrichtung mit um einen Sollwert schwankenden Windungszahlen werden die Windungszahlen so optimiert, dass eine gleichmäßige Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang erreicht wird. Dadurch hat die Spule sehr gute Ablaufeigenschaften. Eine Verteilung der Fadenwendeln kann beispielsweise nach einem Spulversuch oder mittels eines Simulationsprogramms ermittelt werden. In der Druckschrift ist erläutert, dass die Verteilung der Fadenwendeln am Spulenumfang ungleichmäßig ist, wenn die Windungszahl zur Spiegelbildung führt. Ein gleichmäßiger Spulenaufbau wird hingegen dann erreicht, wenn das Verhältnis von Spindeldrehzahl und Changierfrequenz so geregelt wird, dass im Bereich der Regel schwankungen der Dezimal der Windungszahl keine Spiegeldezimalen bis zu einer maximalen Spiegelordnung vorhanden sind.Such a control module and a corresponding method is known from the European patent application EP 0 401 781 known. By a controllable connection between the drives of the coil and a traversing device with a number of turns fluctuating around a nominal value, the numbers of turns are optimized in such a way that a uniform distribution of the thread coils on the circumference of the coil is achieved. As a result, the coil has very good drainage properties. A distribution of the thread coils can be determined, for example, after a winding test or by means of a simulation program. The document explains that the distribution of the thread coils at the circumference of the coil is uneven when the number of turns leads to mirroring. A uniform coil structure, however, is achieved when the ratio of spindle speed and traversing frequency is controlled so that in the range of the rule fluctuations of the decimal number of turns no Spiegeldezimalen up to a maximum mirror order are available.

Die DE 691 10 539 T2 betrifft das Abspulen von Kreuzwickelspulen mit optimaler Garnentnahmegeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit, mit der ein Schußgarn auf eine Speichertrommel gespult wird, wird so konstant wie möglich gehalten. Es wird in der Druckschrift erläutert, dass die meisten Fadenbrüche am Anfang oder am Ende einer Vorratsspule auftreten. Das Verfahren gemäß der Druckschrift soll daher in erster Linie am Anfang und am Ende einer Vorratsspule angewendet werden. Dann wird die Garnentnahmegeschwindigkeit, mit der das fragliche Schußgarn von der entsprechenden Vorratsspule abgespult wird, reduziert.The DE 691 10 539 T2 relates to the unwinding of cross-wound bobbins with optimum yarn removal speed. The speed with which a weft yarn is spooled onto a storage drum is kept as constant as possible. It is explained in the document that most thread breaks occur at the beginning or end of a supply reel. The method according to the document is therefore intended to be used primarily at the beginning and at the end of a supply reel. Then the yarn removal speed at which the weft yarn in question is unwound from the corresponding supply reel is reduced.

Aus der DE 101 57 303 A1 sind ein Steuerungsmodul und eine Aufwickelvorrichtung bekannt, mit denen verschiedenartige Kreuzwickelspulen erzeugt werden können, wobei die Fadenführungseinrichtung parallel zur Drehachse der Hülse hin und her bewegt wird, so dass der Faden auf die durch den Drehantrieb in Rotation versetzte Kreuzwickelspule changierend aufgewickelt wird. Bei der bekannten Aufwickelvorrichtung ist der Längsantrieb optimiert, insbesondere im Hinblick auf den Umkehrvorgang am Ende eines jeweiligen Changierhubes entlang der Drehachse bzw. Längsachse der Kreuzwickelspule.From the DE 101 57 303 A1 a control module and a winding device are known, with which various cross-wound bobbins can be produced, wherein the yarn guide device is moved parallel to the axis of rotation of the sleeve back and forth, so that the yarn is wound on the offset by the rotary drive in the cross-wound bobbin iridescent. In the known winding device, the longitudinal drive is optimized, in particular with regard to the reversal process at the end of a respective traverse stroke along the axis of rotation or longitudinal axis of the cross-wound bobbin.

Wenn eine derartig bewickelte Kreuzwickelspule an einer Abwickelvorrichtung, beispielsweise an einer textilverarbeitenden Maschine, abgewickelt wird, treten besonders beim stirnseitigen Abwickeln oder Abziehen starke Belastungen am Faden auf. Bei den seither im Einsatz befindlichen Abwickelvorrichtungen ist dies meistens noch unproblematisch, da der Faden mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit und somit geringer Zug-Kraft von der Kreuzwickelspule abgewickelt wird. Neuere Textilmaschinen, beispielsweise schnelle Webmaschinen oder dergleichen, benötigen jedoch in verhältnismäßig kurzer Zeit große Mengen an Faden bzw. Garn. Dementsprechend hoch ist die Abwickelgeschwindigkeit, was beim stirnseitigen Abwickeln zu Lastspitzen und somit zum Abreißen des Fadens führen kann.If such a wound cross-wound bobbin on an unwinding device, For example, on a textile processing machine, is handled, especially when frontal unwinding or peeling strong Loads on the thread. For those in use since then Unwinding this is usually still not a problem because of Thread with relatively less Speed and thus low tensile force from the cross-wound bobbin is handled. Newer textile machines, for example fast Looms or the like, but require in a relatively short time size Amounts of thread or yarn. Accordingly, the unwinding speed is high at the frontal unwinding to load peaks and thus for tearing off the Thread lead can.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreuzwickelspule mit Faden derart optimiert zu bewickeln, dass die Belastungen am Faden beim Abwickeln der Kreuzwickelspule, insbesondere beim stirnseitigen Abwickeln der Kreuzwickelspule, möglichst gering sind.It is therefore the object of the present invention, a cross-wound bobbin To be wound with thread optimized so that the loads on Thread when unwinding the cross-wound bobbin, especially at the front Unwind the cross-wound bobbin, as small as possible.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung ein Steuerungsmodul gemäß der technischen Lehre des Anspruchs 1 vor. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Optimierung von Belastungen am Faden, die beim Abwickeln des Fadens von der Kreuzwickelspule an der Abwicklungsvorrichtung auftreten, ein Steuern des Drehantriebs und des Längsantriebs anhand eines mathema tischen Modells vor, das mindestens eine beim Abwickeln an der Abwicklungsvorrichtung am Faden auftretende Kraft umfasst, wobei die mindestens eine Kraft eine auf den Faden wirkende Zugkraft und/oder eine am jeweiligen Ablösepunkt des Fadens von der Kreuzwickelspule auftretende Ablösekraft umfasst.to solution The object of the invention provides a control module according to the technical Teaching of claim 1 before. The inventive method provides for optimization of loads on the thread, which when unwinding the thread from the Cross-wound bobbin at the unwinding apparatus occur, a controlling of the rotary drive and the longitudinal drive based of a mathematical model, at least one in unwinding comprises force occurring at the unwinding device on the thread, wherein the at least one force acting on the thread tensile force and / or at the respective detachment point of Thread occurring from the cross-wound bobbin detaching force.

Bei der Erfindung ist ein auf einem mathematischen Modell basierender Ansatz gewählt, bei dem eine, vorzugsweise mehrere Kräfte am Faden berücksichtigt sind, die beim Abwickeln bzw. Abziehen der Kreuzwickelspule, insbesondere beim stirnseitigen Abwickeln, auftreten. Beispielsweise baut das Modell auf einem Differentialgleichungssystem auf. Die Erfindung ermög licht ein flexibles, dynamisch an die jeweiligen Abwicklungsverhältnisse angepasstes Bewickeln der Kreuzwickelspule. Langwierige Versuchsreihen zur Ermittlung von Wickelparametern sind nicht erforderlich. Eine Änderung der Verhältnisse beim Abwickeln der Kreuzwickelspule kann mit verhältnismäßig geringem Aufwand bei dem Modell berücksichtigt werden, so dass die. Anpassung an geänderte Abwicklungsverhältnisse, beispielsweise an andere Kräfteverhältnisse und/oder kinematische Verhältnisse an der Abwicklungsvorrichtung, beispielsweise an einer Textilmaschine, mit geringem Aufwand möglich ist. Das Steuerungsmodul sorgt jedenfalls für eine an die jeweiligen Abwicklungsverhältnisse optimal gewickelte Kreuzwickelspule. Erfindungsgemäß können zylindrische, kegelstumpfförmige oder sonstige rotationssymmetrische Kreuzwickelspulen bewickelt werden. Der Begriff "Faden" ist sehr weit zu verstehen und umfasst selbstverständlich auch Textil-Garne, flexible, fadenartige Kunststoffe, Seile oder dergleichen.The invention is based on a mathematical model based approach, in which one, preferably several forces are taken into account at the thread, which occur during unwinding or removal of the cross-wound bobbin, in particular in the end-side unwinding. For example, the model builds on a differential equation system. The invention made light a flexible, dynamically adapted to the respective Abwicklungsverhältnisse winding the cross-wound bobbin. Lengthy test series to determine winding parameters are not required. A change in the conditions when unwinding the cross-wound bobbin can be taken into account with relatively little effort in the model, so that the. Adaptation to changing processing conditions, for example, to other balance of power and / or kinematic conditions on the unwinding device, for example on a textile machine, with little effort is possible. In any case, the control module ensures a cross-wound coil optimally wound to the respective unwinding conditions. OF INVENTION According to the invention cylindrical, frustoconical or other rotationally symmetrical cross-wound bobbins can be wound. The term "thread" is to be understood very broadly and includes, of course, textile yarns, flexible, thread-like plastics, ropes or the like.

Die Kreuzwickelspule rotiert vorzugsweise beim Aufwickeln, jedoch nicht beim Abwickeln, wobei sie beim Aufwickeln durch den Drehantrieb angetrieben wird. Beim Abwickeln ist die Kreuzwickelspule üblicherweise ohne Antrieb, wobei sie auch beim Abwickeln rotieren kann.The Cross-wound bobbin preferably rotates during winding, but not when unwinding, being during winding by the rotary drive is driven. When unwinding the cross-wound bobbin is common without drive, whereby it can rotate even when unwinding.

Der Drehantrieb treibt den Spulenträger mittelbar oder unmittelbar an. Bevorzugt ist eine Variante, bei der der Drehantrieb den Spulenträger mittelbar über eine auf die Kreuzwi ckelspule wirkende Friktionswalze antreibt. Bei dieser Variante ist die Rotationsgeschwindigkeit am Außenumfang der Kreuzwickelspule zweckmäßigerweise konstant.Of the Rotary drive drives the bobbin directly or indirectly. Preferred is a variant, in the rotary drive the coil carrier indirectly via acting on the Kreuzwi ckelspule friction roller drives. In this variant, the rotational speed is on the outer circumference the cross-wound bobbin expediently constant.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the Description.

Bei dem mathematischen Modell können verschiedene Parameter berücksichtigt werden, die nachfolgend beispielhaft aufgezählt sind:

  • – eine Beschaffenheit des Fadens, beispielsweise maximale Zugbelastbarkeit, Faden-Durchmesser, Elastizität, Masse oder dergleichen;
  • – ein Abstand zwischen der abzuwickelnden Kreuzwickelspule und einer Abwickel-Fadenführungseinrichtung, z.B. einer Führungsöse, an der Abwickelvorrichtung;
  • – die Abzugsgeschwindigkeit, mit der der Faden von der Kreuzwickelspule abgewickelt wird;
  • – ein Spulendurchmesser der Kreuzwickelspule, wobei vorzugsweise auch ein beim Abwickeln der Kreuzwickelspule sich verändernder Spulendurchmesser berücksichtigt wird;
  • – eine oder mehrere Zugkräfte, die am Faden zwischen dem Ablösepunkt an der Kreuzwickelspule und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung auftritt bzw. auftreten;
  • – eine oder mehrere Ablösekräfte, die am Ablösepunkt des Fadens von der Kreuzwickelspule beim Abwickeln auftreten, wobei diese Ablösekräfte auch Reibungskräfte zwischen Faden und Kreuzwickelspule umfassen können;
  • – Tangentialkräfte und dergleichen.
In the mathematical model, various parameters can be taken into account, which are enumerated by way of example below:
  • A texture of the thread, for example maximum tensile strength, thread diameter, elasticity, mass or the like;
  • - A distance between the unwinding cross-wound bobbin and an unwinding yarn guide device, such as a guide eye, on the unwinding device;
  • The take-off speed with which the thread is unwound from the cross-wound bobbin;
  • - A bobbin diameter of the cross-wound bobbin, wherein preferably also a changing the unwinding of the cross-wound bobbin coil diameter is taken into account;
  • - One or more tensile forces that occur or occur on the thread between the separation point on the cross-wound bobbin and the unwinding yarn guide device;
  • - One or more detachment forces that occur at the point of separation of the thread from the cross-wound bobbin when unwinding, these separation forces may also include frictional forces between the thread and cross-wound bobbin;
  • - Tangentialkräfte and the like.

Die oben erläuterten Parameter können zum Teil dem erfindungsgemäßen Steuerungsmodul vorgegeben werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen Kreuzwickelspule und Abwickel-Führungseinrichtung dem Steuerungsmodul über eine Bedienoberfläche, über eine Bus-Schnittstelle oder dergleichen vorgegeben werden. Teilweise werden die Parameter vom erfindungsgemäßen Steuerungsmodul auch anhand des Modells berechnet.The explained above Parameters can partly the control module according to the invention be specified. For example, the distance between cross-wound bobbin and unwinding guide means the control module over a user interface, via a Bus interface or the like can be specified. Partially the parameters of the control module according to the invention also based of the model.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Ausgabeparametern des mathematischen Modells steuert das Steuerungsmodul den Drehantrieb bzw. den Längsantrieb an, so dass der Faden in unterschiedlichen Wickelwinkeln auf die Kreuzwickelspule aufgewickelt wird. Dieser Winkel, der beispielsweise auf die Drehachse bzw. Längsachse der Kreuzwickelspule oder auf ein Lot zur Drehachse bezogen ist, kann bei zwei aufeinanderfolgenden Hüben der Aufwickel-Fadenführungseinrichtung unterschiedlich sein. Beispielsweise wird der Faden bei einer ersten Vorwärts-Längsbewegung "schräger" auf die Kreuzwickelspule aufgewickelt als bei einer entgegengesetzten Rückwärtsbewegung der Fadenführungseinrichtung. Ferner wird vorteilhafterweise der Wickelwinkel in Abhängigkeit vom Durchmesser der Kreuzwickelspule verändert.In dependence from the respective output parameters of the mathematical model the control module controls the rotary drive or the longitudinal drive on, so that the thread in different winding angles on the Cross-wound bobbin is wound up. This angle, for example on the axis of rotation or longitudinal axis the cross-wound bobbin or is related to a perpendicular to the axis of rotation, can with two successive strokes of the take-up yarn guide device be different. For example, the thread at a first Forward longitudinal movement "oblique" on the cross-wound bobbin wound as in an opposite backward movement of the thread guide device. Furthermore, the winding angle is advantageously dependent changed by the diameter of the cross-wound bobbin.

Das Steuerungsmodul bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt vorteilhafte Wickelwinkel, wobei sie den jeweiligen, sich während des Bewickelns der Kreuzwickelspule veränderlichen Spulendurchmesser berücksichtigen.The Control module or the method according to the invention determines advantageous Winding angle, wherein the respective, during the winding of the cross-wound bobbin variable Consider coil diameter.

Eine erfindungsgemäß optimierte Bewicklung der Kreuzwickelspule sieht zweckmäßigerweise eine im Wesentlichen konstante Doppelhub-Länge des Fadens vor. Die Doppelhub-Länge umfasst eine Länge des Fadens, die bei zwei aufeinanderfolgenden, einander entgegengesetzten Längshüben des Ablösepunkts entlang der Längsachse der Kreuzwickelspule beim Abwickeln des Fadens von der Kreuzwickelspule abgewickelt wird. Mit Bezug auf die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung würde die entsprechende Definition lauten, dass die Doppelhub-Länge eine Länge des Fadens umfasst, die bei zwei aufeinanderfolgenden, einander entgegengesetzten, entlang der Längsachse der Kreuzwickelspule führenden Längshüben der Fadenführungseinrichtung auf die rotierende Kreuzwickelspule aufgewickelt wird.A optimized according to the invention Wicking of the cross-wound bobbin expediently provides a substantially constant double stroke length of the Thread before. The double stroke length includes a length of the thread, the two successive, opposite Long strokes of the detachment point along the longitudinal axis the cross-wound bobbin when unwinding the thread from the cross-wound bobbin is handled. With reference to the winding device according to the invention would the corresponding definition is that the double-stroke length is one Length of the Thread which, when two consecutive, opposite, along the longitudinal axis leading the cross-wound bobbin Long strokes of the Threader is wound on the rotating cross-wound bobbin.

Zusätzlich umfasst die Doppelhub-Länge zweckmäßigerweise noch einen Abstand zwischen der Kreuzwickelspule und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung, beispielsweise den Längsabstand zwischen einer Stirnseite der Kreuzwickelspule und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung.In addition includes the double stroke length expediently still a distance between the cross-wound bobbin and the unwinding yarn guide device, for example, the longitudinal distance between an end face of the cross-wound spool and the unwinding thread guide device.

Zweckmäßigerweise ist die Doppelhub-Länge derart gewählt, dass beim Abwickeln des Fadens an der Abwicklungsvorrichtung keine Resonanzen am Faden entstehen.Conveniently, is the double stroke length chosen so that when unwinding the thread at the unwinding device no Resonances occur at the thread.

Die Erfinder haben weiterhin erkannt, dass vorteilhafterweise ein beim Abwickeln des Fadens an der Abwicklungsvorrichtung entstehender rotationssymmetrischer Ballon des Fadens eine im Wesentlichen konstante Außengestalt aufweisen soll. Der Begriff "konstante Außengestalt" ist dahingehend zu verstehen, dass die Länge des Ballons mit Bezug auf die Rotationsachse selbstverständlich mit dem sich hin und her bewegenden Ablösepunkt an der Kreuzwickelspule variiert. Der Ballon hat beispielsweise während des gesamten Abwicklungsvorgangs keine Taillierung oder konstant eine oder mehrere Taillierungen.The inventors have further recognized that advantageously a resulting upon unwinding of the thread at the unwinding Rotationsations symmetrical balloon of the thread should have a substantially constant outer shape. The term "constant outer shape" is to be understood as meaning that the length of the balloon with respect to the axis of rotation will of course vary with the reciprocating separation point on the cross-wound bobbin. For example, the balloon does not have a sidecut or constant one or more waistlines during the entire unwinding process.

Betrachtet man eine Momentaufnahme beim Abwickeln des Fadens von der Kreuzwickelspule, so befindet sich während dieser Momentaufnahme der Faden sozusagen auf einer Winkelsegment- oder Winkelebene des rotationssymmetrischen Ballons. In einer solchen Winkelebene beschreibt der Faden beispielsweise einen nach außen gewölbten Bogen, eine Wellenlinie mit einer oder mehreren Wellen oder dergleichen. Dementsprechend hat der Verlauf des Fadens keinen Wendepunkt bzw. einen oder mehrere Wendepunkte. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Kreuzwickelspule durch die erfindungsgemäße Aufwicklungsvorrichtung bzw. das Steuerungsmodul so bewickelt wird, dass der Faden beim Abwickeln möglichst dieselbe Anzahl von Wende punkten hat oder, mit anderen Worten, der Fadenverlauf, beispielsweise die Wellenform, des Fadens auf einem Winkelabschnitt des rotationssymmetrischen Ballons im Wesentlichen konstant bleibt.considered a snapshot when unwinding the thread from the cross-wound bobbin, so is during this snapshot of the thread so to speak on an angle segment or angular plane of the rotationally symmetric balloon. In such a Angle level describes the thread, for example, an outwardly arched bow, a Wavy line with one or more waves or the like. Accordingly the course of the thread has no turning point or one or more Turning points. It has proven to be advantageous that the Cross-wound bobbin by the winding device according to the invention or the control module is wound so that the thread during Unwind as possible has the same number of turn points or, in other words, the Thread course, for example, the waveform of the thread on one Angular section of the rotationally symmetrical balloon substantially remains constant.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:following is an embodiment of Invention explained with reference to the drawing. Show it:

1 schematisiert eine erfindungsgemäße Aufwicklungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerungsmodul, 1 schematizes a winding device according to the invention with a control module according to the invention,

2a schematisiert eine Abwicklungsvorrichtung zum Abwickeln einer durch die Aufwicklungsvorrichtung gemäß 1 mit Faden bewickelten Kreuzwickelspule, wobei der Faden eine erste Wellenform beschreibt, 2a schematizes a unwinding device for unwinding a by the Aufwicklungsvorrichtung according to 1 cross-wound spool wound with thread, the thread describing a first waveform,

2b eine zweite Variante der Abwicklungsvorrichtung gemäß 2a, wobei der abzuwickelnde Faden eine zweite Wellenform beschreibt. 2 B a second variant of the unwinding device according to 2a wherein the thread to be unwound describes a second waveform.

In 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens 11 auf eine Kreuzwickelspule 12 gezeigt. Die Kreuzwickelspule 12 wird auf eine Hülse 13 gewickelt, die an einem um eine Drehachse 14 rotierbaren Spulenträger 15 angeordnet ist, beispielsweise auf diesen aufgesteckt ist. Ein Drehantrieb 16 treibt den Spulenträ ger 15 an. Die Drehachse 14 bildet zugleich eine Längsachse 18 der Kreuzwickelspule 12.In 1 is a total with 10 designated winding device for winding a thread 11 on a cross-wound bobbin 12 shown. The cross-wound bobbin 12 is on a sleeve 13 wrapped around an axis of rotation 14 rotatable coil carrier 15 is arranged, for example, is attached to this. A rotary drive 16 drives the Spulenträ ger 15 at. The rotation axis 14 at the same time forms a longitudinal axis 18 the cross-wound bobbin 12 ,

Alternativ ist auch ein mittelbares Antreiben des Spulenträgers 15 möglich, z.B. in Gestalt eines Friktionsantriebs. Beispielsweise treibt ein zum Drehantrieb 16 alternativer Drehantrieb 16' eine Friktionswalze 70 an, die am Außenumfang der Kreuzwickelspule 12 anliegt. Schwenkarme 71 halten die Friktionswalze 70. Mittels der Schwenkarme 71, die die Friktionswalze 70 vorzugsweise federbelastet an den Außenumfang der Kreuzwickelspule 12 anpressen, ist die Friktionswalze 70 zur Kreuzwickelspule 12 hin schwenkbar bzw. kann von dieser weggeschwenkt werden.Alternatively, it is also an indirect driving of the bobbin 15 possible, eg in the form of a friction drive. For example, drives one to the rotary drive 16 alternative rotary drive 16 ' a friction roller 70 on the outer circumference of the cross-wound bobbin 12 is applied. swing arms 71 Hold the friction roller 70 , By means of the swivel arms 71 that the friction roller 70 preferably spring-loaded on the outer circumference of the cross-wound bobbin 12 Press, is the friction roller 70 to the cross-wound bobbin 12 pivoted or can be swung away from this.

Eine entlang der Drehachse 14 bzw. Längsachse 18 längsbewegliche Fadenführungseinrichtung 17, beispielsweise eine Öse, führt den Faden 11 der Kreuzwickelspule 12 zu. Zugleich führt die Fadenführungseinrichtung 17 den Faden 11 entlang der Längsachse 18 bei rotierender Kreuzwickelspule 12 hin und her, wobei ein changierendes Wicklungsmuster entsteht. Der Faden 11 kommt aus einer Fadenquelle 19, beispielsweise einer Spinnmaschine oder dergleichen.One along the axis of rotation 14 or longitudinal axis 18 longitudinally movable thread guide device 17 For example, an eyelet, leads the thread 11 the cross-wound bobbin 12 to. At the same time leads the thread guide device 17 the thread 11 along the longitudinal axis 18 with rotating cross-wound bobbin 12 back and forth, creating an iridescent winding pattern. The string 11 comes from a thread source 19 For example, a spinning machine or the like.

Ein Längsantrieb 20 treibt die Fadenführungseinrichtung 17 entlang der Längsachse 18 an bzw. bewegt die Fadenführungseinrichtung 17 entlang der Längsachse 18 bzw. der Drehachse 14 hin und her. Der Längsantrieb 20, beispielsweise ein e lektrischer Antrieb oder ein fluidtechnischer Antrieb, enthält ein Antriebselement 21. Das Antriebselement 21 ist beispielsweise der Läufer des z.B. elektrischen Längsantriebs 20 oder ein Kolben eines fluidtechnischen, beispielsweise pneumatischen Längsantriebs 20.A longitudinal drive 20 drives the thread guide device 17 along the longitudinal axis 18 on or moves the thread guide device 17 along the longitudinal axis 18 or the axis of rotation 14 back and forth. The longitudinal drive 20 , For example, a e lektrischer drive or a fluid power drive, includes a drive element 21 , The drive element 21 For example, is the rotor of eg electrical longitudinal drive 20 or a piston of a fluidic, for example, pneumatic longitudinal drive 20 ,

Ein Steuerungsmodul steuert den Drehantrieb 16 sowie den Längsantrieb 20 über Leitungen 23, 24. Bei elektrischen Antrieben 16, 20 handelt es sich bei den Leitungen 23, 24 beispielsweise um elektrische Leitungen, bei entsprechenden fluidtechnischen, beispielsweise pneumatischen Antrieben können anstelle der Leitungen 23, 24 auch Ventilanordnungen, Fluidleitungen oder dergleichen vorgesehen sein, um die entsprechenden Antriebe gesteuert mit Druckmedium zu beaufschlagen bzw. Druckmedium von den Antrieben wegzuführen.A control module controls the rotary drive 16 as well as the longitudinal drive 20 via lines 23 . 24 , For electric drives 16 . 20 these are the wires 23 . 24 For example, to electrical lines, with appropriate fluid technical, such as pneumatic drives can instead of the lines 23 . 24 Valve arrangements, fluid lines or the like may be provided in order to pressurize the corresponding drives controlled with pressure medium or carry away pressure medium from the drives.

Die Antriebe 16, 20 weisen Schnittstellenmittel 25 auf, mit denen sie mit dem Steuerungsmodul 22 verbindbar sind. Beim Ausführungsbeispiel sind die Schnittstellenmittel 25 vereinfacht durch Stecker 26, 27 angedeutet. Die Schnittstellenmittel 25 erlauben eine dynamische Ansteuerung der Antriebe 16, 20 und können beispielsweise Regelungsmittel, fluidtechnische Ventilanordnungen oder dergleichen enthalten. Jedenfalls kann das Steuerungsmodul 22 die Antriebe 16, 20 über die Schnittstellenmittel 25 zweckmäßigerweise hochdynamisch zur Ausführung der Erfindung ansteuern.The drives 16 . 20 have interface means 25 on, with which they use the control module 22 are connectable. In the embodiment, the interface means 25 simplified by plug 26 . 27 indicated. The interface means 25 allow dynamic control of the drives 16 . 20 and may include, for example, control means, fluidic valve assemblies, or the like. In any case, the control module 22 the drives 16 . 20 via the interface means 25 suitably highly dynamic to drive the execution of the invention.

Das erfindungsgemäße Steuerungsmodul 22 ist beim Ausführungsbeispiel in Hardware und Software ausgeführt, wobei eine Ausführung in reiner Software ebenfalls möglich ist. Das Steuerungsmodul 22 enthält einen Prozessor 28 zum Ausführen von Programmcode, beispielsweise von Programmcode eines Betriebssystemmoduls 29 und eines Parametermoduls 30, die in einem Speicher 31, beispielsweise flüchtigem und/oder nicht flüchtigem Speicher des Steuerungsmoduls 22 abgelegt sind. Durch Ausführung von Programmcode des Parametermoduls 30 erzeugt das Steuerungsmodul 22 Steuerungsparameter und Steuerungsbefehle 32, 33, mit denen das Steuerungsmodul 22 die Antriebe 16, 20 derart steuert, dass der Faden 11 bei durch den Drehantrieb 16 in Rotation versetzter Hülse 13 bzw. Kreuzwickelspule 12 unter durch den Längsantrieb 20 bewirkter Hin- und Herbewegung der Fadenführungseinrichtung 17 zu der Kreuzwickelspule 12 changierend gewickelt wird. Die Steuerungsbefehle 32, 33 übermittelt das Steuerungsmodul 22 über Schnittstellenmittel 34 an die Schnittstellenmittel 25 der Antriebe 16, 20. Hierfür eignet sich beispielsweise eine Kommunikation über einen Feldbus, beispielsweise einen CAN-Bus oder dergleichen. Das Steuerungsmodul 22 kann nicht dargestellte Regelungsmittel zum Regeln der Antriebe 16, 20 enthalten.The control module according to the invention 22 is executed in the embodiment in hardware and software, with an execution in pure software is also possible. The control module 22 contains a processor 28 for executing program code, for example program code of an operating system module 29 and a parameter module 30 in a store 31 , For example, volatile and / or non-volatile memory of the control module 22 are stored. By executing program code of the parameter module 30 generates the control module 22 Control parameters and control commands 32 . 33 with which the control module 22 the drives 16 . 20 such controls that the thread 11 by the rotary drive 16 rotated sleeve 13 or cross-wound bobbin 12 under through the longitudinal drive 20 effected reciprocation of the thread guide device 17 to the cross-wound bobbin 12 is wrapped irresistibly. The control commands 32 . 33 transmits the control module 22 via interface means 34 to the interface means 25 the drives 16 . 20 , For this purpose, for example, a communication via a fieldbus, such as a CAN bus or the like is suitable. The control module 22 not shown control means for controlling the drives 16 . 20 contain.

Das Parametermodul 30 enthält Programmcode, der ein mathematisches Modell von am Faden 11 auftretenden Kräften, die beim Abwickeln, das man auch als Abziehen bezeichnen könnte, der Kreuzwickelspule 12 an einer in den 2a und 2b darge stellten Abwicklungsvorrichtung 50 auftreten. Bei der Abwicklungsvorrichtung 50 handelt es sich beispielsweise um eine Webmaschine oder eine sonstige textilverarbeitende Maschine, die Faden, Garn oder dergleichen verarbeitet.The parameter module 30 contains program code, which is a mathematical model of the thread 11 occurring forces during unwinding, which could also be referred to as peeling, the cross-wound bobbin 12 at one in the 2a and 2 B presented processing device 50 occur. At the unwinding device 50 For example, it is a loom or other textile processing machine that processes thread, yarn or the like.

Bei der Abwicklungsvorrichtung 50 ist die Kreuzwickelspule 12 vorzugsweise drehfest oder aber drehbar gelagert, beispielsweise an einer drehbaren Halterung, die in der Figur aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt ist. Die Kreuzwickelspule 12 ist z.B. um eine Drehachse 51 drehbar. In Achsrichtung der Drehachse 51 ist eine Abwickel-Fadenführungseinrichtung 52, beispielsweise eine Öse, angeordnet. Eine Zugeinrichtung 53 zieht den Faden 11 von der Kreuzwickelspule 12 ab, wobei der Faden 11 durch die Fadenabwickel-Fadenführungseinrichtung 52 geführt wird. Die Zugeinrichtung 53 führt den Faden 11 beispielsweise einem Webprozess oder dergleichen zu, den die Abwicklungsvorrichtung 50 in nicht dargestellter Weise durchführt.At the unwinding device 50 is the cross-wound bobbin 12 preferably rotatably or rotatably mounted, for example, on a rotatable support, which is not shown in the figure for the sake of simplicity. The cross-wound bobbin 12 is, for example, a rotation axis 51 rotatable. In the axial direction of the axis of rotation 51 is an unwinding thread guide device 52 , For example, an eyelet arranged. A towing device 53 pulls the thread 11 from the cross-wound bobbin 12 off, with the thread 11 through the thread unwinding thread guide device 52 to be led. The drawbar 53 leads the thread 11 For example, to a weaving process or the like, the unwinding device 50 performs in a manner not shown.

Beim Abwickeln bzw. Abziehen des Fadens 11 von der Kreuzwickelspule 12 wirken verschiedene Kräfte auf den Faden 11, beispielsweise eine Ablösekraft 54 an einem Ablösepunkt 55 an der Kreuzwickelspule 12. Die Ablösekraft 54 enthält beispielsweise Tangentialkräfte, Reibungskräfte, beispielsweise bewirkt durch das Anhaften des Fadens 11 an der Kreuzwickelspule 12 oder dergleichen, Zugkräfte oder dergleichen. Jedenfalls bildet das Parametermodul 30 diese Kräfte ab bzw. be rechnet diese Kräfte, wobei eine oder mehrere geometrische und/oder kinematische Bedingungen der Abwicklungsvorrichtung 50 berücksichtigt werden.When unwinding or removing the thread 11 from the cross-wound bobbin 12 different forces act on the thread 11 , For example, a detachment force 54 at a separation point 55 at the cross-wound bobbin 12 , The detachment force 54 contains, for example, tangential forces, frictional forces, for example caused by the adhesion of the thread 11 at the cross-wound bobbin 12 or the like, tensile forces or the like. In any case, the parameter module forms 30 these forces off or be calculating these forces, with one or more geometric and / or kinematic conditions of the unwinding device 50 be taken into account.

Die geometrischen Bedingungen enthalten beispielsweise die Länge 56 der Kreuzwickelspule 12, deren Durchmesser 57 sowie den Abstand 58 der Kreuzwickelspule 12 zur Abwickel-Fadenführungseinrichtung 52, bei dem es sich vorliegend um einen Axialabstand handelt.The geometric conditions include, for example, the length 56 the cross-wound bobbin 12 whose diameter 57 as well as the distance 58 the cross-wound bobbin 12 to the unwinding yarn guide device 52 , which in this case is an axial distance.

Weiterhin berücksichtigt das Parametermodul 30 als kinematische Bedingung eine Abwicklungsgeschwindigkeit 59, mit der die Zugeinrichtung 53 den Faden 11 von der Kreuzwickelspule 12 abwickelt bzw. abzieht.Furthermore, the parameter module takes into account 30 as a kinematic condition a processing speed 59 with which the drawbar 53 the thread 11 from the cross-wound bobbin 12 unwinds or withdraws.

Bei diesem Abwickeln bzw. Abziehen kann die Kreuzspule 12 in Rotation versetzt werden oder drehfest sein. Jedenfalls rotiert der Ablösepunkt 55 üblicherweise beim Abwickeln bzw. Abziehen um die Kreuzwickelspule 12. Der Faden 12 bildet zwischen dem Ablösepunkt 55 und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung 52 eine Art Ballon oder einen sonstigen, um die Drehachse 51 im Wesentlichen rotationssymmetrischen Körper. Bei dem in 2a gezeigten Abstand 58 der Kreuzwickelspule 12 von der Abwickel-Fadenführungseinrichtung 52 bildet sich beispielsweise ein Einfach-Ballon 60, der keine Taillierung aufweist. Bei einem gegenüber dem Abstand 58 vergrößerten Abstand 58' zwischen der Kreuzwickelspule 12 und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung 52 gemäß 2b hingegen bildet sich ein Mehrfach-Ballon 61, z.B. ein Doppelballon. Zwischen dem Ablösepunkt 55 und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung 52 weist der Verlauf des Fadens 11 dann mehrere Wendepunkte auf, beispielsweise Wendepunkte 62, 63.In this unwinding or removal, the cross-wound bobbin 12 be rotated or rotatable. Anyway, the separation point rotates 55 usually when unwinding or pulling off the cross-wound bobbin 12 , The string 12 forms between the separation point 55 and the unwinding thread guide device 52 a kind of balloon or other, around the axis of rotation 51 essentially rotationally symmetrical body. At the in 2a shown distance 58 the cross-wound bobbin 12 from the unwinding thread guide device 52 For example, a simple balloon forms 60 that has no waisting. At one opposite the distance 58 increased distance 58 ' between the cross-wound bobbin 12 and the unwinding thread guide device 52 according to 2 B however, a multiple balloon forms 61 , eg a double balloon. Between the detachment point 55 and the unwinding thread guide device 52 indicates the course of the thread 11 then several turning points, such as turning points 62 . 63 ,

Wenn sich ein Einfachballon wie in 2a oder ein Mehrfachballon wie in 2b stationär oder quasistationär einstellt, sind nach der Erkenntnis der Erfinder die auf den Faden 11 beim Abwickeln von der Kreuzwickelspule 12 wirkenden Kräfte verhältnismäßig gering. Findet jedoch ein Übergang von einem Einfachballon auf einen Zwei- oder Mehrfachballon, oder allgemeiner formuliert, von einem x-fach auf einen y-fach Ballon (mit x ungleich y) statt (oder umgekehrt), treten insbesondere während der Übergangsphase verhältnismäßig große Kräfte am Faden 11 auf, was im Extremfall zum Abreißen des Fadens 11 führen kann. Um eine derartige Situation zu verhindern, ermittelt das Parametermodul 30 optimierte Wicklungsparameter zum Bewickeln der Kreuzwickelspule 12 anhand eines Modells, bei dem z.B. die Länge 56 der Kreuzwickelspule 12, der Abstand 58, zweckmäßigerweise auch der Durchmesser 57 der Kreuzwickelspule 12 und dergleichen mehr berücksichtigt sein können. Bei einer mit den durch das Steuerungsmodul 22 ermittelten optimierten Wicklungsparametern bewickelten Kreuzwickelspule 12 treten Übergänge von einem x-fach auf einen y-fach Ballon beim Abwickeln der Kreuzwickelspule 12 nicht oder selten auf. Durch die erfindungsgemäß optimierte Bewicklung der Kreuzwickelspule 12 sind derartige Übergänge gezielt beeinflussbar, wobei z.B. hinsichtlich der Fadenbelastung unkritische Übergänge erlaubt sein können.When a simple balloon like in 2a or a multiple balloon as in 2 B stationarily or quasi-stationary, according to the knowledge of the inventors, they are on the thread 11 when unwinding from the cross-wound bobbin 12 acting forces relatively low. However, if a transition from a single balloon to a two- or multiple balloon, or more generally formulated, from an x-fold to a y-fold balloon (with x not equal to y) takes place (or vice versa), relatively large forces occur especially during the transition phase thread 11 on, which in extreme cases to tear off the thread 11 can lead. To prevent such a situation, the parameter module determines 30 optimized winding parameters for winding the cross-wound bobbin 12 on the basis of a model in which, for example, the length 56 the cross-wound bobbin 12 , the distance 58 , Expediently, the diameter 57 the cross-wound bobbin 12 and the like may be considered more. At one with the through the control module 22 determined optimized winding parameters wound cross-wound coil 12 Transitions from an x-fold to a y-fold balloon occur during unwinding of the cross-wound bobbin 12 not or rarely on. By inventively optimized winding of the cheese package 12 such transitions can be selectively influenced, wherein, for example, uncritical transitions can be allowed with regard to the thread load.

Zur Ermittlung optimierter Wicklungsparameter wertet das Steuerungsmodul 22 Eingangsparameter aus. Über Schnittstellmittel 35, beispielsweise über eine Ein- Ausgabeschnittstelle mit einem Display, einer Tastatur und/oder einer seriellen Schnittstelle, einer Busschnittstelle oder dergleichen, können kinematische und/oder geometrische Gegebenheiten der Abwicklungsvorrichtung 50 oder anderer Abwicklungsvorrichtungen an dem Steuerungsmodul 22 parametriert werden. Beispielsweise sind Parameter 36 des Fadens 11, z.B. dessen Zugfestigkeit, dessen Reibeigenschaften oder dergleichen, sowie geometrische und/oder kinematische Parameter 37 der Abwicklungsvorrichtung 50 über die Schnittstellenmittel 35 parametrierbar, beispielsweise über einen interaktiven Benutzerdialog, durch Eingabe über eine serielle Schnittstelle oder dergleichen. Auch eine gewünschte Abwicklungsgeschwindigkeit 59 an der Abwicklungsvorrichtung 50 ist parametrierbar. Die Parameter 36, 37 sind z.B. als Parametersätze im Speicher 30 gespeichert.The control module evaluates the determination of optimized winding parameters 22 Input parameters off. Via interface 35 , For example, via an input-output interface with a display, a keyboard and / or a serial interface, a bus interface or the like, kinematic and / or geometric conditions of the unwinding device 50 or other unwinding devices on the control module 22 be parameterized. For example, parameters 36 of the thread 11 , eg its tensile strength, its friction properties or the like, as well as geometric and / or kinematic parameters 37 the unwinding device 50 via the interface means 35 parameterizable, for example via an interactive user dialog, by input via a serial interface or the like. Also a desired processing speed 59 at the unwinding device 50 is parameterizable. The parameters 36 . 37 are eg as parameter sets in the memory 30 saved.

Anhand der Parameter 36, 37 ermittelt die Steuerungsvorrichtung 22, insbesondere das Parametermodul 30, optimierte Wicklungsparameter zum Bewickeln der Kreuzwickelspule 12. Bei gegebenem Abstand 58 an der Abwicklungsvorrichtung 50 sowie ei ner gewünschten Abwicklungsgeschwindigkeit 59 und einem Spulendurchmesser 57 ermittelt das Parametermodul 50 optimale Wickelwinkel 38, 39 zum Bewickeln der Kreuzwickelspule 12 mit den Faden 11. Die Wickelwinkel 38, 39 beziehen sich beispielsweise auf die Längsachse 18 oder auf Tangenten an der Oberfläche der Kreuzwickelspule 12, die senkrecht zur Drehachse 14 bzw. Längsachse 18 der Kreuzwickelspule 12 sind. Bei einem ersten Längshub 40 (in der Figur von rechts nach links) der Fadenführungseinrichtung 17 stellt das Steuerungsmodul 22 beispielsweise den Wickelwinkel 38 ein. Bei einem darauffolgenden, dem Längshub 40 entgegengesetzten Längshub 41 hingegen stellt das Steuerungsmodul den zweiten, von dem ersten Wickelwinkel 38 verschienenen Wickelwinkel 39 ein. Beispielsweise steuert das Steuerungsmodul 22 den Drehantrieb 16 oder den alternativ möglichen Drehantrieb 16' zu einer im Wesentlichen konstanten Rotationsgeschwindigkeit 42 an. Bei der bevorzugten Variante mit dem Drehantrieb 16' und der Friktionswalze 70 ist die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzwickelspule 12 im wesentlichen konstant.Based on the parameters 36 . 37 determines the control device 22 , in particular the parameter module 30 , optimized winding parameters for winding the cross-wound bobbin 12 , At a given distance 58 at the unwinding device 50 as well as a desired processing speed 59 and a coil diameter 57 determines the parameter module 50 optimal winding angle 38 . 39 for winding the cross-wound bobbin 12 with the thread 11 , The winding angle 38 . 39 refer, for example, to the longitudinal axis 18 or on tangents on the surface of the cross-wound bobbin 12 perpendicular to the axis of rotation 14 or longitudinal axis 18 the cross-wound bobbin 12 are. At a first longitudinal stroke 40 (in the figure from right to left) of the thread guide device 17 provides the control module 22 for example, the winding angle 38 one. In a subsequent, the longitudinal stroke 40 opposite longitudinal stroke 41 whereas the control module sets the second, from the first winding angle 38 different winding angle 39 one. For example, the control module controls 22 the rotary drive 16 or the alternative possible rotary drive 16 ' to a substantially constant rotational speed 42 at. In the preferred variant with the rotary drive 16 ' and the friction roller 70 is the peripheral speed of the cross-wound bobbin 12 essentially constant.

Den Längsantrieb 20 hingegen steuert das Steuerungsmodul 22 bei den Längshüben 40, 41 mit unterschiedlichen Längshubgeschwindigkeiten 43, 44 an, so dass der Faden 11 mit unterschiedlichen Wickelwinkeln 38, 39 auf die Kreuzwickelspule 12 gewickelt wird. Es versteht sich, dass das Steuerungsmodul 22 auch die Rotationsgeschwindigkeit 42 variieren kann.The longitudinal drive 20 however, the control module controls 22 at the longitudinal strokes 40 . 41 with different longitudinal stroke speeds 43 . 44 on, so the thread 11 with different winding angles 38 . 39 on the cross-wound bobbin 12 is wound. It is understood that the control module 22 also the rotation speed 42 can vary.

Beim Abwickeln der Kreuzwickelspule 12 verändert sich der Durchmesser 57. Nun wäre es prinzipiell möglich, dass das Steuerungsmodul 22 die Antriebe 16, 20 derart ansteuert, dass die Kreuzwickelspule 12 über ihren gesamten, sich mit zunehmender Bewicklung vergrößernden Durchmesser 57 mit denselben Wickelwinkeln 38, 39 bewickelt wird. Vorliegend jedoch verändert das Steuerungsmodul 22 die Wickelwinkel 38, 39 in Abhängigkeit vom jeweiligen Durchmesser 57 der Kreuzwickelspule 12, der beispielsweise mit einem Startdurchmesser 64 (der dem Außendurchmesser der Hülse 13 entspricht) beginnt und mit einem Enddurchmesser 65 endet.When unwinding the cross-wound bobbin 12 the diameter changes 57 , Now it would be possible in principle that the control module 22 the drives 16 . 20 such that the cross-wound bobbin 12 over its entire diameter increasing with increasing winding 57 with the same winding angles 38 . 39 is wound. In the present case, however, the control module changes 22 the winding angle 38 . 39 depending on the respective diameter 57 the cross-wound bobbin 12 , for example, with a starting diameter 64 (the outer diameter of the sleeve 13 corresponds) starts and with a final diameter 65 ends.

Das Steuerungsmodul 22 stellt die Wickelwinkel 38, 39 beispielsweise so ein, dass eine Doppelhublänge 66 des Fadens 11 im Wesentlichen konstant bleibt, auch bei sich veränderndem Durchmesser 57 der Kreuzwickelspule 12 beim Abwickeln des Fadens 11. Die Doppelhublänge 66 ist vorliegend beispielsweise die Länge des Fadens 11, die abgewickelt wird, wenn sich der Ablösepunkt 55 entlang der Länge 56 der Kreuzwickelspule 12 jeweils einmal hin und her bewegt, was einer Summe der Längshübe 40 und 41 entspricht. Das Steuerungsmodul 22 stellt die Doppelhublänge 66 derart ein, dass beispielsweise der Einfachballon 60 gemäß 2a oder der Mehrfachballon 61 gemäß 2b beim Abwickeln der Kreuzwickelspule 12 entsteht und jeweils über den gesamten Abwicklungsvorgang der Kreuzwickelspule 12 im wesentlichen konstant bleibt.The control module 22 represents the winding angle 38 . 39 for example, such that a double stroke length 66 of the thread 11 remains substantially constant, even with changing diameter 57 the cross-wound bobbin 12 when unwinding the thread 11 , The double stroke length 66 is present, for example, the length of the thread 11 which is settled when the detachment point 55 along the length 56 the cross-wound bobbin 12 each time back and forth, which is a sum of the longitudinal strokes 40 and 41 equivalent. The control module 22 represents the double stroke length 66 such that, for example, the single balloon 60 according to 2a or the multiple balloon 61 according to 2 B when unwinding the cross-wound bobbin 12 arises and in each case over the entire process of unwinding the cross-wound bobbin 12 remains substantially constant.

Es ist möglich, dass bei Abwicklungsvorrichtungen der Abstand zwischen der Abwickel-Fadenführungseinrichtung und der Kreuzwickelspule variabel ist. Dies ist beispielsweise auch bei der Abwicklungsvorrichtung 50 der Fall. Das Parametermodul 30 bzw. das Steuerungsmodul 22 ermitteln in einer solchen Konstellation einen optimalen Abstand 58 zwischen der Kreuzwickelspule 12 und der Fadenführungseinrichtung 52 anhand vorgegebener Parameter, beispielsweise der Beschaffenheit des Fadens 11, gewünschter Start- und Enddurchmesser 64, 65 der Kreuzwickelspule 12, gewünschter bzw. vorgegebener Abwicklungsgeschwindigkeit 59, Wickelwinkeln 38, 39 oder dergleichen. Den jeweils ermittelten Abstand 58 zur Einstellung der Abwicklungsvorrichtung 50 gibt das Steuerungsmodul 22 an den Schnittstellenmitteln 35 aus, beispielsweise in Form einer optischen Anzeige, auf einem Datenträger oder dergleichen.It is possible that in unwinding devices, the distance between the unwinding yarn guide device and the cross-wound reel is variable. This is also the case with the unwinding device, for example 50 the case. The parameter module 30 or the control module 22 determine in such a constellation an optimal distance 58 between the cross-wound bobbin 12 and the thread guide device 52 based on given parameters, such as the nature of the thread 11 , desired start and end diameter 64 . 65 the cross-wound bobbin 12 , desired or predetermined unwinding speed 59 , Wickelwin angles 38 . 39 or similar. The determined distance 58 for adjusting the unwinding device 50 gives the control module 22 at the interface means 35 from, for example in the form of an optical display, on a data carrier or the like.

Eine Anpassung an veränderte geometrische und/oder kinematische Gegebenheiten der jeweiligen Abwicklungsvorrichtung, an unterschiedliche Faden bzw. Garnqualitäten oder dergleichen ist bei dem Steuerungsmodul 22 einfach realisierbar. Die jeweils gewünschten Parameter werden an den Schnittstellenmitteln 35 angegeben. Anhand dieser Parameter ermittelt das Steuerungsmodul 22 die jeweils erforderlichen Wickelwinkel 38, 39, die, wie erläutert, auch veränderlich sein können, und steuert in entsprechender Weise die Antriebe 16, 20 an.An adaptation to changing geometric and / or kinematic conditions of the respective unwinding device, to different yarn or thread qualities or the like is in the control module 22 easy to implement. The respective desired parameters are at the interface means 35 specified. Based on these parameters, the control module determines 22 the required winding angle 38 . 39 which, as explained, can also be variable, and controls the drives in a corresponding manner 16 . 20 at.

Weitere Varianten der Erfindung sind ohne Weiteres möglich.Further Variants of the invention are readily possible.

Beispielsweise kann das Steuerungsmodul 22 ein von den Antrieben 16, 20 abgesetztes Modul sein, das mit einem lokalen Steuerungsmodul zur Ansteuerung der Antriebe 16, 20 zusammenwirkt bzw. für dieses Steuerungsmodul Parameter bzw. Befehlssätze erzeugt. Das erfindungsgemäße Steuerungsmodul ermittelt dann in der beschriebenen Weise anhand eines mathematischen Modells die mit wachsendem Durchmesser 57 der Kreuzwickelspule 12 sich veränderten Wickelwinkel 38, 39 und gibt diese an das lokale Steuerungsmodul zur Ansteuerung der Antriebe 16, 20 weiter, beispielsweise über eine Datenleitung und/oder auf einem Datenträger, z.B. einer Diskette oder dergleichen.For example, the control module 22 one of the drives 16 . 20 remote module, with a local control module for controlling the drives 16 . 20 interacts or generates parameters or instruction sets for this control module. The control module according to the invention then determines in the manner described with reference to a mathematical model with increasing diameter 57 the cross-wound bobbin 12 changed winding angle 38 . 39 and gives these to the local control module for controlling the drives 16 . 20 continue, for example via a data line and / or on a disk, such as a floppy disk or the like.

Das Steuerungsmodul 22 kann mit verschiedenen Messeinrichtungen, die aus Gründen der Vereinfachung in der Figur nicht dargestellt sind, zusammenwirken. Beispielsweise kann eine Längenmesseinrichtung zur Messung der jeweils der Kreuzwickelspule 12 zugeführten Länge des Fadens 11 vorhanden sein. Ferner können Messmittel, beispielsweise optische Sensoren, vorhanden sein, die den jeweiligen Durchmesser 57 der Spule 12 ermitteln und dem Steuerungsmodul 22 übermitteln. Auch zur Ermittlung der jeweiligen Geschwindigkeiten der Antriebe 16, 20 können mit dem Steuerungsmodul kooperierende Messmittel vorhanden sein.The control module 22 can interact with various measuring devices, which are not shown for reasons of simplicity in the figure. For example, a length measuring device for measuring each of the cross-wound bobbin 12 supplied length of the thread 11 to be available. Furthermore, measuring means, for example optical sensors, may be present which correspond to the respective diameter 57 the coil 12 determine and the control module 22 to transfer. Also for determining the respective speeds of the drives 16 . 20 may be present with the control module cooperating measuring means.

Das Steuerungsmodul 22 kann auch eine optimale Abwicklungsgeschwindigkeit 59 ermitteln, mit der die Abwicklungsvorrichtung 50 den Faden 11 von der Kreuzwickelspule 12 abwickeln sollte.The control module 22 can also be an optimal handling speed 59 determine with which the settlement device 50 the thread 11 from the cross-wound bobbin 12 should handle.

Claims (20)

Steuerungsmodul für eine Aufwickelvorrichtung (10) zum Aufwickeln eines Fadens (11), wobei die Aufwickelvorrichtung (10) einen durch einen Drehantrieb (16, 16') antreibbaren, um eine Drehachse (14) rotierbaren Spulenträger (15), auf den der Faden (11) zu einer durch eine Abwicklungsvorrichtung abwickelbaren Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, und eine entlang der Drehachse (14), die eine Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) bildet, längsbewegliche, durch einen Längsantrieb (20) antreibbare Fadenführungseinrichtung (17) zum Führen des Fadens (11) entlang der Drehachse (14) aufweist, so dass der Faden (11) bei rotierendem Spulenträger (15) zu einer Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, und wobei das Steuerungsmodul zum Steuern des Drehantriebs (16, 16') und des Längsantriebs (20) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Optimierung von Belastungen am Faden (11), die beim Abwickeln des Fadens (11) von der Kreuzwickelspule (12) an der Abwicklungsvorrichtung auftreten, die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des Drehantriebs (16, 16') und des Längsantriebs (20) anhand eines mathematischen Modells ausgestaltet ist, das mindestens eine beim Abwickeln an der Abwicklungsvorrichtung am Faden (11) auftretende Kraft umfasst, wobei die mindestens eine Kraft eine auf den Faden (11) wirkende Zugkraft und/oder eine am jeweiligen Ablösepunkt des Fadens (11) von der Kreuzwickelspule (12) auftretende Ablösekraft umfasst.Control module for a take-up device ( 10 ) for winding a thread ( 11 ), wherein the winding device ( 10 ) one by a rotary drive ( 16 . 16 ' ) to be driven about an axis of rotation ( 14 ) rotatable coil carrier ( 15 ) on which the thread ( 11 ) to a developable by a unwinding cross-wound bobbin ( 12 ) and one along the axis of rotation ( 14 ), which has a longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ), longitudinally movable, by a longitudinal drive ( 20 ) drivable thread guide device ( 17 ) for guiding the thread ( 11 ) along the axis of rotation ( 14 ), so that the thread ( 11 ) with a rotating coil carrier ( 15 ) to a cross-wound bobbin ( 12 ) is windable, and wherein the control module for controlling the rotary drive ( 16 . 16 ' ) and the longitudinal drive ( 20 ) is configured, characterized in that to optimize loads on the thread ( 11 ) when unwinding the thread ( 11 ) from the cross-wound bobbin ( 12 ) occur at the unwinding device, the control device for controlling the rotary drive ( 16 . 16 ' ) and the longitudinal drive ( 20 ) is designed on the basis of a mathematical model, which at least one at the unwinding at the unwinding device at the thread ( 11 ) occurring force, wherein the at least one force on the thread ( 11 ) acting tensile force and / or at the respective separation point of the thread ( 11 ) from the cross-wound bobbin ( 12 ) comprises detaching force occurring. Steuerungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus dem mathematischen Modell mindestens einen auf die Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) bezogenen Wickelwinkel (38, 39) ermittelt; mit dem die Aufwickelvorrichtung (10) den Faden (11) auf die Kreuzwickelspule (12) für ein optimiertes Abwickelverhalten wickeln muss.Control module according to claim 1, characterized in that it consists of at least one of the mathematical model on the longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ) winding angle ( 38 . 39 ) determined; with which the take-up device ( 10 ) the thread ( 11 ) on the cross-wound bobbin ( 12 ) for an optimized unwinding behavior. Steuerungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wickelwinkel (38, 39) einen ersten Wickelwinkel (38) und einen zweiten Wickelwinkel (39) umfasst, wobei der erste Wickelwinkel (38) einer ersten Linear-Bewegung der Fadenführungseinrichtung (17) entlang der Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) zugeordnet ist und der zweite Wickelwinkel (39) einer zweiten, der ersten Linear-Bewegung entgegengesetzten der Fadenführungseinrichtung (17) entlang der Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) zugeordnet ist.Control module according to claim 2, characterized in that the at least one winding angle ( 38 . 39 ) a first winding angle ( 38 ) and a second winding angle ( 39 ), wherein the first winding angle ( 38 ) a first linear movement of the thread guide device ( 17 ) along the longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ) and the second winding angle ( 39 ) a second, the first linear movement opposite the thread guide device ( 17 ) along the longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ) assigned. Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematische Modell einen beim Aufwickeln und/oder Abwickeln veränderlichen Durchmesser der Kreuzwickelspule (12) umfasst.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical model a variable during winding and / or unwinding diameter of the cross-wound bobbin ( 12 ). Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematische Modell eine Abzugsgeschwindigkeit umfasst, mit der der Faden (11) von der Kreuzwickelspule (12) abgewickelt wird.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical model comprises a take-off speed with which the thread ( 11 ) from the Kreuzwi coil coil ( 12 ). Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematische Modell mindestens eine geometrische Eigenschaft einer Abwickel-Fadenführungseinrichtung der Abwicklungsvorrichtung bezogen auf die Kreuzwickelspule (12) umfasst.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical model has at least one geometric characteristic of an unwinding yarn guiding device of the unwinding device with respect to the cross-wound spool ( 12 ). Steuerungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine geometrische Eigenschaft einen Abstand der abzuwickelnden Kreuzwickelspule (12) zu der Abwickel-Fadenführungseinrichtung umfasst.Control module according to claim 6, characterized in that the at least one geometric property a distance of the unwinding cross-wound bobbin ( 12 ) to the unwinding thread guide device. Steuerungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand in Abhängigkeit von einem Abwicklungsgrad der abzuwickelnden Kreuzwickelspule (12) veränderlich ist.Control module according to claim 7, characterized in that the distance in dependence on a degree of unwinding of the unwinding Kreuzwickelspule ( 12 ) is changeable. Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwickel-Fadenführungseinrichtung der Abwicklungsvorrichtung in Richtung der Längsachse (18) der abzuwickelnden Kreuzwickelspule (12) orientiert ist, so dass der Faden (11) im wesentlichen in Längsrichtung von der Kreuzwickelspule (12) abgewickelt wird.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that the unwinding yarn guide device of the unwinding device in the direction of the longitudinal axis ( 18 ) of the unwinding cross-wound bobbin ( 12 ) is oriented so that the thread ( 11 ) substantially in the longitudinal direction of the cross-wound bobbin ( 12 ). Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematische Modell eine im wesentlichen konstante Doppelhub-Länge (66) des Fadens (11) umfasst, wobei die Doppelhub-Länge (66) eine Länge des Fadens (11) umfasst, die bei zwei aufeinanderfolgenden, einander entgegengesetzten Längshüben (40, 41) des Faden-Ablösepunktes entlang der Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) beim Abwickeln des Fadens (11) von der Kreuzwickelspule (12) abgewickelt wird.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical model has a substantially constant double-stroke length ( 66 ) of the thread ( 11 ), wherein the double-stroke length ( 66 ) a length of the thread ( 11 ) in two successive, opposite longitudinal strokes ( 40 . 41 ) of the thread-detachment point along the longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ) when unwinding the thread ( 11 ) from the cross-wound bobbin ( 12 ). Steuerungsmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelhub-Länge (66) einen Abstand, insbesondere einen Längs-Abstand der Kreuzwickelspule (12) von der Abwickel-Fadenführungseinrichtung umfasst.Control module according to claim 10, characterized in that the double-stroke length ( 66 ) a distance, in particular a longitudinal distance of the cross-wound bobbin ( 12 ) from the unwinding yarn guide device. Steuerungsmodul nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ermittlung einer derartigen Doppelhub-Länge (66) ausgestaltet ist, bei der keine Resonanzen am Faden (11) beim Abwickeln an der Abwicklungsvorrichtung entstehen.Control module according to claim 10 or 11, characterized in that it is used to determine such a double-stroke length ( 66 ), in which no resonances on the thread ( 11 ) arise during unwinding at the unwinding device. Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Bewicklung der Kreuzwickelspule (12) derart ausgestaltet ist, dass ein zur Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) im wesentlichen rotationssymmetrischer Ballon (60, 61), den der Faden (11) beim Abwickeln an der Abwicklungsvorrichtung bildet, eine im wesentlichen konstante Außengestalt aufweist.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that it is used to wind the cross-wound bobbin ( 12 ) is configured such that one to the longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ) substantially rotationally symmetric balloon ( 60 . 61 ) the thread ( 11 ) when unwinding on the unwinding device has a substantially constant outer shape. Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ermittlung eines optimierten Abstandes (58, 58') zwischen der Kreuzwickelspule (12) und der Abwickel-Fadenführungseinrichtung ausgestaltet ist.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that it is used to determine an optimized distance ( 58 . 58 ' ) between the cross-wound bobbin ( 12 ) and the unwinding yarn guide device is configured. Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematische Modell eine Beschaffenheit des Fadens (11) umfasst.Control module according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical model has a texture of the thread ( 11 ). Steuerungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Programmcode aufweist, der durch einen Prozessor ausführbar ist.Control module according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it comprises program code generated by a processor executable is. Speichermittel mit einem darauf gespeicherten Steuerungsmodul nach Anspruch 17.Storage means with a control module stored thereon according to claim 17. Aufwickelvorrichtung für einen Faden (11), mit einem durch einen Drehantrieb (16, 16') antreibbaren, um eine Drehachse (14) rotierbaren Spulenträger (15), auf den der Faden (11) zu einer durch eine Abwicklungsvorrichtung abwickelbaren Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, mit einer entlang der Drehachse (14) längsbeweglichen, durch einen Längsantrieb (20) antreibbaren Fadenführungseinrichtung (17) zum Führen des Fadens (11) entlang der Drehachse (14), so dass der Faden (11) bei rotierendem Spulenträger (15) zu einer Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, und mit einem Steuerungsmodul zum Steuern des Drehantriebs (16, 16') und des Längsantriebs (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder mit einer Schnittstelle zum Anschluss eines Steuerungsmoduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Winding device for a thread ( 11 ), with a by a rotary drive ( 16 . 16 ' ) to be driven about an axis of rotation ( 14 ) rotatable coil carrier ( 15 ) on which the thread ( 11 ) to a developable by a unwinding cross-wound bobbin ( 12 ) is windable, with a along the axis of rotation ( 14 ) longitudinally movable, by a longitudinal drive ( 20 ) drivable thread guide device ( 17 ) for guiding the thread ( 11 ) along the axis of rotation ( 14 ), so that the thread ( 11 ) with a rotating coil carrier ( 15 ) to a cross-wound bobbin ( 12 ) and with a control module for controlling the rotary drive ( 16 . 16 ' ) and the longitudinal drive ( 20 ) according to one of the preceding claims and / or with an interface for connecting a control module according to one of the preceding claims. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass am Spulenträger (15) eine Hülse (13) anordenbar ist, auf die die Kreuzwickelspule (12) gewickelt wird.Winding device according to claim 18, characterized in that on the bobbin carrier ( 15 ) a sleeve ( 13 ) can be arranged on which the cross-wound bobbin ( 12 ) is wound. Verfahren zum Aufwickeln eines Fadens mittels einer Aufwickelvorrichtung (10), die einen durch einen Drehantrieb (16, 16') antreibbaren, um eine Drehachse (14) rotierbaren Spulenträger (15), auf den der Faden (11) zu einer durch eine Abwicklungsvorrichtung abwickelbaren Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, und eine entlang der Drehachse (14), die eine Längsachse (18) der Kreuzwickelspule (12) bildet, längsbewegliche, durch einen Längsantrieb (20) antreibbare Fadenführungseinrichtung (17) zum Führen des Fadens (11) entlang der Drehachse (14) aufweist, so dass der Faden (11) bei rotierendem Spulenträger (15) zu einer Kreuzwickelspule (12) aufwickelbar ist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: – Steuern des Drehantriebs (16, 16') und des Längsantriebs (20) anhand eines mathematischen Modells, das mindestens eine beim Abwickeln an der Abwicklungsvorrichtung am Faden (11) auftretende Kraft umfasst, zur Optimierung von Belastungen am Faden (11), die beim Abwickeln des Fadens (11) von der Kreuzwickelspule (12) an der Abwicklungsvorrichtung auftreten, wobei die mindestens eine Kraft eine auf den Faden (11) wirkende Zugkraft und/oder eine am jeweiligen Ablösepunkt des Fadens (11) von der Kreuzwickelspule (12) auftretende Ablösekraft umfasst.Method for winding a thread by means of a winding device ( 10 ), one by a rotary drive ( 16 . 16 ' ) to be driven about an axis of rotation ( 14 ) rotatable coil carrier ( 15 ) on which the thread ( 11 ) to a developable by a unwinding cross-wound bobbin ( 12 ) and one along the axis of rotation ( 14 ), which has a longitudinal axis ( 18 ) of the cross-wound bobbin ( 12 ), longitudinally movable, by a longitudinal drive ( 20 ) drivable thread guide device ( 17 ) for guiding the thread ( 11 ) along the axis of rotation ( 14 ), so that the thread ( 11 ) with a rotating coil carrier ( 15 ) to a cross-wound bobbin ( 12 ), the method being characterized by: - controlling the rotary drive ( 16 . 16 ' ) and the longitudinal drive ( 20 ) on the basis of a mathematical model that at least one at the unwinding at the unwinding device at the thread ( 11 ) occurring force to optimize loads on the thread ( 11 ) when unwinding the thread ( 11 ) from the cross-wound bobbin ( 12 ) occur on the unwinding device, wherein the at least one force on the thread ( 11 ) acting tensile force and / or at the respective separation point of the thread ( 11 ) from the cross-wound bobbin ( 12 ) comprises detaching force occurring.
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