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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Adaptieren einer Changierbewegung eines Fadens, mit der der Faden während eines Spulprozesses entlang einer Drehachse einer Flanschspule mittels eines Changierfadenführers relativ zu dieser hin- und her bewegt wird, an die Flanschspule, sowie eine Spulvorrichtung.
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In der Praxis werden Fäden, wie beispielsweise Garne, Zwirne oder andere textile Gebilde, für deren weitere Verwendung in der Regel auf Garnträger, die sogenannten Garnspulen, aufgewickelt. Die dabei eingesetzten Spulvorrichtungen umfassen in der Regel ein Lieferwerk für das Garn und eine motorisch antreibbare Garnspulenhalterung, auf der die mit dem Faden zu bewickelnde Garnspule angeordnet wird. Die Garnspule ist über die Garnspulenhalterung umlaufend antreibbar. Der aufzuwickelnde Faden wird der Garnspule mittels einer sogenannten Changiereinrichtung zugeführt, um den Faden, beispielsweise Windung an Windung (= Parallelwicklung), in exakt übereinanderliegend angeordneten Lagen auf der Garnspule aufzuwickeln. Die Changiereinrichtung kann nach einer etablierten Bauart einen Changierfadenführer aufweisen, der während des Spulprozesses mittels eines Zugmittels in schneller Folge entlang der Längsachse (= Drehachse) der Garnspule relativ zu dieser oszillierend hin- und her bewegbar ist.
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Die Spulvorrichtungen weisen zur Steuerung des Spulprozesses üblicher Weise eine Steuerungseinrichtung mit einem Fadenspannungssensor auf, um eine Fadenspannung des Fadens während des Spulprozesses zu überwachen und auf einen vorgegebenen Spannungswert zu regeln. Dies ist für ein qualitativ hochwertiges Wickelergebnis entscheidend.
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Flanschspulen zeichnen sich durch einen Spulenschaft aus, der einenends oder auch beidenends mit einem, zumeist tellerförmigen, Flansch versehen ist. Dieser Garnspulentyp wird vornehmlich zur Bereitstellung von Garnen in Maschinen der Textilverarbeitung eingesetzt, welche ein Kerngarn mit einem oder mehreren weiteren Garnen umwinden. Das auf der Flanschspule aufgewickelte Garn wird dabei in der Regel über den Umfang der Flanschspule von der Flanschspule abgezogen. Obgleich die am Markt eingesetzten Flanschspulen üblicherweise ganz oder zumindest teilweise aus Metall gefertigt sind, unterliegen auch diese aufgrund ihrer oftmals mehrjährigen Einsatzdauer einer zum Teil nicht unwesentlichen Abnutzung. Durch diesen Verschleiß der Flanschspulen kann der Spulprozess empfindlich gestört werden. Qualitätseinbußen der mit dem Garn bewickelten Flanschspule sind die Folge. So können die Flanschspulen insbesondere unerwünschte (variable) Aufweitungen ihrer Flanschbohrung aufweisen, wodurch deren reproduzierbare exakte Positionierung auf einer Garnspulenhalterung der Spulvorrichtung erschwert ist. Auch Stauchungen des Spulenschafts, verbogene und/oder gegeneinander verschobene Flansche bei mehrteilig aufgebauten Flanschspulen behindern ein gleichmäßiges Aufspulen des zumeist sehr feinen und wenig reißfesten Fadens auf der Flanschspule.
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Aus der
DE 20 05 503 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Spulprozesses bekannt, bei denen die Verteilung eines Drahtes auf einer Flanschspule automatisch geregelt wird. Der Zeitpunkt einer flanschseitigen Richtungsumkehr, d. h. die Hubendlage, der Changierbewegung eines Drahtführers wird mittels einer elektronischen Schaltung anhand der gemessenen Drahtspannung sowie der Umlaufgeschwindigkeit der Flanschspule beim Hinbewegen des Drahtführers in Richtung auf den Flansch der Flanschspule geregelt, um so eine unerwünschte flanschseitige Anhäufung bzw. Verdünnung der Fadenwicklung im Bereich des Flansches zu vermeiden.
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DE 26 00 511 A1 offenbart ein Verfahren und eine Spulvorrichtung zum Aufspulen von Draht auf eine Flanschspule, bei denen Änderungen der Drahtspannung über ein Potentiometer in Regel- bzw. Steuersignale gewandelt werden. Anhand der Regel- bzw. Steuersignale wird eine flanschseitige Hubendlage der Changierbewegung des aufzuspulenden Fadens relativ zur Spule in Echtzeit geregelt.
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Die bekannten Verfahren sind für das präzise Aufspulen von, insbesondere sehr feinen, textilen Fäden wenig geeignet, zumal sich die Umlaufgeschwindigkeit der mit dem Faden zu bewickelnden Flanschspule bei einer derartigen Fehlbewicklung nur relativ spät ändert. Darüber hinaus werden textile Fäden in der Praxis mit Laufgeschwindigkeiten von 500 m bis etwa 2500 m pro Minute und einer Changierfrequenz von bis zu 5 Hz auf der Flanschspule aufgespult. Bei einer derart hohen Changier- und Laufgeschwindigkeit ist ein Verstellen der flanschseitigen Hubendlage in Echtzeit, d. h. bei Ausführen der Changierbewegung in Richtung auf den hubendlagenseitigen Flansch der Flanschspule, steuerungstechnisch nicht zuverlässig umsetzbar. Eine hohe Störanfälligkeit des Wickelprozesses wäre die Folge.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Spulvorrichtung zum Anpassen einer Changierbewegung eines Fadens an eine Flanschspule anzugeben, die auch bei Einsatz einer verschleißbehafteten Flanschspule ein besonders präzises Aufspulen des Fadens auf die Flanschspule erlauben und die insbesondere auch bei Hochgeschwindigkeitsspulprozessen und für sehr feine Fäden eingesetzt werden können.
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Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die die Spulvorrichtung betreffende Aufgabe wird durch eine Spulvorrichtung mit den in Patentanspruch 5 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ein präzises Anpassen der Changierbewegung des auf der Flanschspule aufzuspulenden (aufzuwickelnden) Fadens an die Geometrie der mit dem Faden zu bewickelnden Flanschspule sowie an die jeweilige axiale Positionierung der Flanschspule auf deren Drehachse. Einem anhaltenden und unerwünschten Hochwickeln des Fadens am Flansch (Fadenwickel) kann ebenso entgegengewirkt werden, wie einem unzureichenden axialen Heranwickeln des Fadens in Richtung auf den Flansch. Die flanschseitige Hubendlage der Changierbewegung des Fadens kann dabei mit einem nur geringen messtechnischen Aufwand mittels des Changierfadenführers an die Flanschspule angepasst werden. Erfindungsgemäß wird dies auf Grundlage von Messinformationen zur Fadenspannung, vorzugsweise allein, beim axialen Wegbewegen des Fadens von der flanschseitigen Hubendlage realisiert. Zum Anpassen der flanschseitigen Hubendlage kann im einfachsten Falle ein für den Changierfadenführer vorgegebener (flanschseitiger) Grundhub bei zugleich unveränderter Hubmittellage des Changierfadenführers entsprechend verkleinert/vergrößert werden. Insgesamt kann dadurch auch auf einer Flanschspule mit den eingangs erläuterten Verschleißerscheinung ein besonders gleichmäßiger Wickelkörper erzeugt werden. Der Wickelkörper erstreckt sich dabei auf der Flanschspule im Wesentlichen in der gewünschten Weise exakt bis zum jeweiligen Flansch der Flanschspule, bzw. bei einer Flanschspule mit zwei Flanschen, exakt von Flansch zu Flansch der Flanschspule. Der Wickelkörper weist dadurch eine hohe Güte auf, wodurch ein späteres gleichmäßiges Abziehen des Fadens von der Flanschspule ermöglicht und dem Risiko von eines Fadenrisses zuverlässig entgegengewirkt wird. Die Änderungsrate der Fadenspannung des auf der Flanschspule aufzuwickelnden Fadens wird dabei vorzugsweise innerhalb eines definierten zeitlichen Messintervalls der Changierbewegung ermittelt. Das Messintervall umfasst dabei insbesondere den Zeitpunkt des Erreichens der flanschseitigen Hubendlage. D. h., bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Hublagenkorrektur der Changierbewegung des Fadens wird eine – bezogen auf den Flansch der Flanschspule – axiale Fehllage der flanschseitigen Hubendlage der Changierbewegung bewusst in Kauf genommen, um diese nachfolgend mittels des Changierfadenführers exakt an die Flanschspule (d. h. die axiale Position des Flansches) anzupassen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch insbesondere für das Aufspulen von sehr feinen Fäden und für eingangs genannte Hochgeschwindigkeits-Spulprozesse geeignet, wie diese beim Auf- bzw. Umspulen textiler Fäden auf Flanschspulen Standard sind. Nach der Erfindung wird die Änderungsrate der Fadenspannung über ein definiertes zeitliches Messintervall arithmetisch gemittelt. Die Größe des Messintervalls kann vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von der Changiergeschwindigkeit des Fadens festgelegt werden. Als Soll-Änderungsrate der Fadenspannung kann insbesondere eine während des Spulprozesses bestimmte mittlere Änderungsrate der Fadenspannung des Fadens vorgegeben werden. Der flanschseitige Umkehrpunkt wird bei einer Änderungsrate der Fadenspannung, die größer/kleiner als die vorgegebene Soll-Änderungsrate ist, an die Flanschspule adaptiert. Sofern die Fadenspannung beim Wegbewegen des Fadens von der flanschseitigen Hubendlage, d. h. innerhalb des jeweiligen Messintervalls zur Bestimmung der Änderungsgeschwindigkeit der Fadenspannung, sinkt (abnimmt), wird die flanschseitige Hubendlage der Changierbewegung insbesondere vom Flansch der Flanschspule in axialer Richtung wegbewegt. Beispielsweise kann der flanschseitige Hub des Changierfadenführers dazu – bezogen auf eine Hubmittellage des Changierfadenführers – verringert werden. Ein vorgegebener flanschseitiger Grundhub des Changierfadenführers wird somit verkleinert.
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Sofern die Fadenspannung innerhalb des Messintervalls, d. h. beim Wegbewegen des Fadens von der flanschseitigen Hubendlage, steigt, wird die flanschseitige Hubendlage insbesondere in axialer Richtung näher auf den Flansch zugestellt. D. h. die flanschseitige Hubendlage wird dem korrespondierenden Flansch für den weiteren Spulprozess in diesem Fall weiter angenähert. Der flanschseitige (Grund-)Hub des Changierfadenführers kann dazu – bezogen auf die Hubmittellage des Changierfadenführers – entsprechend vergrößert werden.
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Die in der vorstehend beschriebenen Weise an die Flanschspule adaptierte Hubendlage des Fadens wird von der Steuereinrichtung für den weiteren Spulprozess vorgegeben und bedarfsweise in der vorstehend beschriebenen Weise erneut an die Flanschspule adaptiert. Dies kann insbesondere bei einem verbogenen Flansch oder einer gestauchten Flanschspule erforderlich sein.
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Eine axiale Fehllage der flanschseitigen Hubendlage relativ zum Flansch der Flanschspule kann erfindungsgemäß dadurch nochmals zuverlässiger erkannt werden, dass die Änderungsrate der Fadenspannung zusätzlich beim Hinbewegen des Fadens zur flanschseitigen Hubendlage anhand der erfassten Fadenspannung ermittelt wird. Die flanschseitige Hubendlage wird dabei an die Flanschspule adaptiert, sofern die Änderungsrate der Fadenspannung beim Hinbewegen des Fadens zur flanschseitigen Hubendlage und beim Wegbewegen von der flanschseitigen Hubendlage von der vorgegebenen Soll-Änderungsrate (betragsmäßig) in jeweils definierter Weise abweicht.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die flanschseitige Hubendlage (= der Umkehrpunkt der Changierbewegung) und die Flanschspule mittels des Changierfadenführers nur dann relativ zueinander axial verstellt, wenn die Fadenspannung im Bereich der flanschseitigen Hubendlage (zusätzlich) von einem vorgegebenen Fadenspannungsgrenzwert in definierter Weise abweicht oder die Fadenspannung im Bereich der flanschseitigen Hubendlage außerhalb eines vorgegebenen Fadenspannungstoleranzintervalls liegt.
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Wenn die Fadenspannung in der flanschseitigen Hubendlage eine Spannungsspitze aufweist, die größer als ein vorgegebener maximaler Fadenspannungsgrenzwert ist und/oder die Spannungsspitze oberhalb des vorgegebenen Fadenspannungstoleranzintervalls liegt, so kann dies als Indiz für einen zu großen Hub der Changierbewegung des Fadens gewertet werden. Der Faden wird in diesem Fall an dem Flansch hochgewickelt. Sofern die Fadenspannung (erst) beim Wegbewegen des Fadens von der flanschseitigen Hubendlage eine vorgenannte Spannungsspitze aufweist, so kann dies als ein Indiz für einen zu geringen Hub der Changierbewegung gewertet werden. Der Faden wird in diesem Fall nicht weit genug axial in Richtung auf den Flansch der Flanschspule auf dieser aufgewickelt. Die Fadenspannung kann dabei während des axialen Hinbewegens des Fadens in Richtung auf die flanschseitige Hubendlage zusätzlich kleiner als ein vorgegebener minimaler Fadenspannungsgrenzwert sein bzw. unterhalb des vorgegebenen Fadenspannungstoleranzintervalls liegen.
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Insgesamt kann dadurch die Sensitivität und Spezifität des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich des Erkennens einer axialen Fehllage der flanschseitigen Hubendlage (Umkehrpunkt) des Fadens relativ zur axialen Position des Flansches der Flanschspule verbessert werden. Darüber hinaus kann dadurch eine nochmals geringere Störanfälligkeit des Verfahrens realisiert werden.
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Der jeweilige Fadenspannungsgrenzwert und/oder das Fadenspannungstoleranzintervall kann/können erfindungsgemäß in der Steuerungseinrichtung vor Beginn des Spulprozesses fix hinterlegt werden. Alternativ kann der jeweilige Fadenspannungsgrenzwert während des Spulprozesses, vorzugsweise anhand einer durchschnittlichen gemessenen maximalen/minimalen Fadenspannung des Fadens beim Spulprozess, bestimmt werden.
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Die erfindungsgemäße Spulvorrichtung zum Aufspulen eines Fadens auf einer Flanschspule, umfasst:
- – eine Vorlagenspule zum Bereitstellen des auf der Flanschspule aufzuwickelnden Fadens;
- – eine umlaufend antreibbare Garnspulenhalterung für die Flanschspule;
- – eine Steuerungseinrichtung mit einem Fadenspannungssensor zum zeitaufgelösten Erfassen einer Fadenspannung des auf der Flanschspule aufzuwickelnden Fadens; und
- – einen Changierfadenführer, der relativ zur Garnspulenhalterung changierend hin- und herbewegbar ist. Die Steuerungseinrichtung ist zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens programmiert.
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Der Changierfadenführer ist vorzugsweise an einem, insbesondere endlosen, Zugmittel befestigt, das um Umlenkrollen hin- und her bewegbar geführt ist. Die Umlenkrollen können auch als Umlenkräder ausgebildet sein.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Spulvorrichtung zum Aufspulen eines Fadens auf einer Flanschspule, mit einer Changiereinrichtung, durch die der der Flanschspule zuzuführende Faden gegenüber der Flanschspule entlang deren Drehachse zwischen zwei Umkehrpunkten hin- und her bewegbar ist, wobei die Spulvorrichtung eine Steuerungseinrichtung mit einem Fadenspannungssensor aufweist.
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2 die Flanschspule aus 1, mit einem darauf optimal aufgewickelten Faden, in Seitenansicht;
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3 die Flanschspule aus 1, bei der der Faden aufgrund einer fehlerhaften, weil in der Fig. axial zu weit links angeordneten, flanschseitigen Hubendlage des Changierfadenführers am Flansch der Flanschspule hochgewickelt ist, in einer ausschnittsweisen Seitenansicht;
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4 die Flanschspule aus 1, bei der der Faden aufgrund eines von dem Flansch axial zu weit beabstandeten flanschseitigen Hubendlage des Changierfadenführers nicht bis zum Flansch auf der Flanschspule aufgewickelt ist, in einer ausschnittsweisen Seitenansicht;
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5 ein Spannungsdiagramm der vom Fadenspannungssensor aus 1 während eines Spulprozesses aufgenommenen Fadenspannung (5a) und ein während des Spulprozesses zeitgleich aufgenommenes Bewegungsdiagramm (5b) des Changierfadenführers, jeweils aufgetragen über die Zeit; und
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6 ein Blockdiagramm mit einzelnen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Adaptieren einer Changierbewegung eines Fadens an eine Flanschspule.
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7 ein Blockdiagramm mit einzelnen Schritten eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Adaptieren einer Changierbewegung eines Fadens an eine Flanschspule.
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In 1 ist eine Spulvorrichtung 10 zum Aufspulen eines Fadens 12 auf eine Flanschspule 14 mit vorliegend zwei endständigen Flanschen 14a, 14b gezeigt. Die Spulvorrichtung 10 umfasst ein Fadenlieferwerk 16 und eine Vorlagenspule 18 zum Bereitstellen des auf der Flanschspule 14 aufzuwickelnden Fadens 12, eine Changiereinrichtung 20 mit einem Changierfadenführer 22, eine Garnspulenhalterung 24 für die Flanschspule 14 und eine Steuerungseinrichtung 26.
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Die Garnspulenhalterung 24 weist einen Antriebsmotor 28 zum umlaufenden Antreiben der Flanschspule 14 um deren Drehachse 30 (= Längsachse der Flanschspule 14) auf. Der Faden 12 ist vorliegend (allein) durch das Verdrehen der Flanschspule 14 von der Vorlagenspule 18 kopfseitig abziehbar. Die Vorlagenspule 18 kann zusätzlich motorisch antreibbar sein und/oder eine in der 1 nicht näher gezeigte Bremseinrichtung aufweisen. In diesem Fall ist der Faden umfangsseitig von der Vorlagenspule 18 abziehbar (nicht gezeigt).
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Der Changierfadenführer 22 ist an einem motorisch antreibbaren Zugmittel 32 befestigt, das um Umlenkrollen 34 geführt ist. Die Umlenkrollen 34 und das Zugmittel 32 sind in der 1 mit gestreichelter Linie wiedergegeben. Das Zugmittel 32 ist vorliegend als Endloszugmittel ausgeführt. Der Changierfadenführer 22 ist zusammen mit dem daran geführten Faden 12 mittels einer Changierbewegung 36 in Richtung der Drehachse 30 der Flanschspule 14 zwischen zwei voneinander beabstandeten Hubendlagen 38a, 38b in schneller Folge hin- und her bewegbar. Eine Hubmittellage des Changierfadenführers ist mit 36a bezeichnet. Der Abstand zwischen der Hubmittellage 36a und den beiden Hubendlagen 38a, 38b entspricht einem jeweiligen Hub 36b des Changierfadenführers 22. Der der Flanschspule 14 zuzuführende Faden 12 kann dadurch auf der Flanschspule zwischen den beiden Hubendlagen 38a, 38b auf der Flanschspule 14 ablegt (aufgewickelt) werden. Die Hubendlagen 38a, 38b der Changierbewegung 36 entsprechen somit seitlichen Umkehrpunkten der Fadenbewegung relativ zur Drehachse 30 der Flanschspule 14. Die Steuerungseinrichtung 26 dient einer Steuerung des gesamten Spulprozesses, insbesondere auch der Changierbewegung des Changierfadenführers 22. Die Steuerungseinrichtung 26 weist einen Fadenspannungssensor 40 auf, der in Laufrichtung 42 des Fadens 12 unmittelbar, d. h. ohne weitere zwischengeschaltete Fadenführungs- und/oder Fadenumlenkmittel, vor einem als Führungsöse ausgebildeten Führungsteil 44 angeordnet ist. Das Führungsteil 44 ist gegenüber der Garnspulenhalterung 24 ortsfest angeordnet. Der Changierfadenführer 22 ist dem Führungsteil 44 in Laufrichtung 42 des Fadens 12 unmittelbar nachgeordnet.
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In 2 ist ist eine Flanschspule 14 in Seitenansicht näher wiedergegeben. Der Faden 12 ist in optimaler Weise über die gesamte mit dem Faden 12 bewickelbare axiale Länge L der Flanschspule 14 auf der Flanschspule 14 aufgewickelt. Der Faden 12 bildet auf der Flanschspule 14 einen Wickelkörper 46 mit eine zur Drehachse 30 der Flanschspule 14 insgesamt parallel ausgebildeten Außenkontur 46a. Der Wickelkörper 46 erstreckt sich von Flansch 14a zu Flansch 14b der Flanschspule 14 und liegt an beiden Flanschen 14a, 14b innenseitig an.
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In der Praxis kann es, wie eingangs erläutert, aufgrund eines Verschleißes oder einer Beschädigung der Flanschspule 14 dann zu einem fehlerhaften Aufspulen des Fadens 12 auf die Flanschspule 14 kommen, wenn die (flanschseitigen) Hubendlagen 38a, 38b des Changierfadenführers 22 beim Spulprozess in axialer Richtung nicht exakt zu der axialen Position der Flansche 14a, 14b der Flanschspule 14 entlang/auf der Drehachse 30 ausgerichtet sind.
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Bei einer flanschseitigen Hubendlage 38a, 38b, die, bezogen auf den der Hubendlage 38a, 38b jeweils zugeordneten Flansch 14a, 14b der Flanschspule 14 in axialer Richtung zu weit außen angeordnet ist, wird der Faden 12 bei umlaufend angetriebener Flanschspule 14 innenseitig an dem Flansch 14a, 14b hochgewickelt, wie dies in 3 ausschnittsweise verdeutlicht ist. Der erzeugte Wickelkörper 46 weist dann eine Außenkontur 46a mit einer in Richtung auf den Flansch 14a, 14b konkav ansteigenden Wickelkörperflanke 46b, d. h. einen sogenannten unerwünschten Fadenwickel, auf.
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In 4 ist eine Flanschspule 14 in einer ausschnittsweisen Seitenansicht gezeigt, bei der der Faden aufgrund einer Fehleinstellung der axialen Lage der flanschseitigen Hubendlage 38a der Changierbewegung 36 des Fadens relativ zum Flansch 14a nicht ausreichend weit in Richtung auf den Flansch 14a gewickelt ist. Der erzeugte Wickelkörper 46 verjüngt sich somit flanschseitig.
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Die in den 3 und 4 gezeigten fehlerhaft bewickelten Flanschspulen 14 können bei einem späteren Abziehen des Fadens 12 von den Flanschspulen 14 zu einem Fadenriss bzw. zu Qualitätseinbußen an einem aus dem Faden 12 zu erzeugenden Produkt führen.
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In 5A ist ein Spannungsdiagramm gezeigt, bei dem die Fadenspannung 48 des Fadens 12 in ihrem Verlauf über die Zeit aufgetragen ist. 5B zeigt ein zur Fadenspannung 48 zeitgleich erstelltes zeitliches Bewegungsdiagramm des Fadens 12 während des Spulprozesses. Wie aus 5A hervorgeht, unduliert die Fadenspannung 48 des auf der Flanschspule aufzuspulenden Fadens 12 während des Spulprozesses periodisch um eine mit 50 bezeichnete mittlere Fadenspannung.
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Die undulierende Fadenspannung 48 weist dabei eine (betragsmäßig) im wesentlichen gleichbleibende positive/negative Änderungsrate 52 auf, die vorliegend als Steigung der Fadenspannung 48 grafisch verdeutlicht ist. Die Fadenspannung 48 weist eine durchschnittliche maximale Fadenspannung 54 auf. Ein vorgegebener maximaler Fadenspannungsgrenzwert ist mit 56 bezeichnet. Der maximale Fadenspannungsgrenzwert 56 ist größer als die durchschnittliche maximale Fadenspannung 54. Ein vorgegebener minimaler Fadenspannungsgrenzwert ist mit 56' bezeichnet. Der vorgegebene maximale Fadenspannungsgrenzwert 56 und der vorgegebene minimale Fadenspannungsgrenzwert 56' definieren gemeinsam einen für die Fadenspannung 48 vorgegebenen Fadenspannungstoleranzbereich F.
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In den Zeitpunkten T1, T2 ist die Fadenspannung 48 in der Hubendlage 38a, 38b größer als der maximale Fadenspannungsgrenzwert 56 (= Spannungsspitze). Die Fadenspannung 48 liegt in den Zeitpunkten T1, T2 somit außerhalb (oberhalb) des vorgegebenen Fadenspannungstoleranzintervalls F. Die Fadenspannung 48 nimmt in einem vorgegebenen zeitlichen Messintervall M bei einem Wegbewegen des Changierfadenführers 22 von den eingestellten Hubendlagen 38a, 38b ab. Die Änderungsrate 52 (= die Steigung) der Fadenspannung 48 ist beim Wegbewegen des Changierfadenführers 22 von der jeweiligen Hubendlage 38a, 38b betragsmäßig kleiner als eine vorgegebene Soll-Änderungsrate (nicht gezeigt). Das Messintervall M umfasst immer den Zeitpunkt des Erreichens der Hubendlage 38a, 38b.
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Die Fadenspannung 48 steigt unmittelbar nach dem Zeitpunkt T3 beim Wegbewegen des Changierfadenführers 22 von der Hubendlage 38b an und weist eine Spannungsspitze auf, die oberhalb und außerhalb des Fadenspannungstoleranzintervalls F liegt. Die Änderungsrate 52 der Fadenspannung 48 ist dabei kleiner, als die vorgegebene Soll-Änderungsrate (nicht gezeigt) der Fadenspannung 48.
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Nach dem Zeitpunkt T1 ist die Hubendlage 38a der Changierbewegung 36 des Fadens 12 beim weiteren Spulprozess vom Flansch 14a in axialer Richtung weiter beabstandet angeordnet, d. h., der flanschseitige Hub 36b des Changierfadenführers 22 (1) ist nachfolgend im Vergleich zum flanschseitigen Hub 36b im Zeitpunkt T1 verringert.. Nach der Spannungsspitze zum Zeitpunkt T2 ist die Hubendlage 38b vom zugeordneten Flansch 14b (1, 2), axial weiter beabstandet, als zuvor. D. h., der flanschseitige Hub 36b des Changierfadenführers ist nachfolgend im Vergleich zum Hub 36b im Zeitpunkt T2 verringert. Nach dem Zeitpunkt T3 ist die flanschseitige Hubendlage 38b mittels des Changierfadenführers erneut auf den Flansch 14b (1 und 2) in axialer Richtung weiter zugestellt.
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Die Steuerungseinrichtung ist erfindungsgemäß zur Durchführung eines der nachfolgend unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 6 und 7 erläuterten Verfahren 100 zum Steuern des Spulprozesses programmiert.
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Bei dem in 6 wiedergegebenen Verfahren 100 wird in einem ersten Schritt 102 während des Spulprozesses die Fadenspannung 48 des der Flanschspule 14 zuzuführenden Fadens 12 – hier kontinuierlich – mit Hilfe des Fadenspannungssensors 40 zeitlich aufgelöst erfasst. Die Abtastrate des Fadenspannungssensors 40 ist dabei vorzugsweise auf die Geschwindigkeit der Changierbewegung 36 des Fadens 12 während des Spulprozesses abgestimmt.
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In einem weiteren Schritt 104 wird eine jeweilige Änderungsrate der Fadenspannung 48 im Messintervall M beim Wegbewegen des Fadens 12 von der flanschseitigen Hubendlage 38a, 38b anhand der zeitlich aufgelöst erfassten Fadenspannung 48 bestimmt. Die Änderungsrate 52 kann insbesondere durch die Steuerungseinrichtung 26 anhand der ermittelten Fadenspannung 48 berechnet werden.
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Die ermittelte Änderungsrate 52 der Fadenspannung 48 wird in einem weiteren Schritt 106 mit der für die Fadenspannung 48 vorgegebenen Soll-Änderungsrate 58 der Fadenspannung 48 verglichen und eine Abweichung der Änderungsrate 52 von der vorgegeben Soll-Änderungsrate 58 bestimmt.
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Die Changierbewegung des Fadens 12 wird in einem weiteren Schritt 108 durch axiales Verstellen der flanschseitigen Hubendlagen 38a, 38b des Changierfadenführers 22 auf Grundlage der ermittelten Abweichung der Änderungsrate 52 von der vorgegeben Soll-Änderungsrate 58 an die Flanschspule 14 adaptiert. Bei einer (negativen) Änderungsrate 58 mit abnehmender Fadenspannung 48 und einer Änderungsrate 52 der Fadenspannung 48, die kleiner als die vorgegebene Soll-Änderungsrate 58 der Fadenspannung 48 ist, wird die Hubendlage 38a, 38b des Changierfadenführers axial in Richtung auf den Flansch 14a, 14b zugestellt (Zeitpunkt T3; 5). Bei einer (positiven) Änderungsrate 52 mit einer nach Erreichen der Hubendlage 38a, 38b ansteigenden Fadenspannung 48 und einer Änderungsrate 52 der Fadenspannung 48, die größer als die vorgegebene Soll-Änderungsrate 58 der Fadenspannung 48 ist, wird die flanschseitige Hubendlage 38a, 38b vom korrespondierenden Flansch 14a, 14b der Flanschspule 14 in axialer Richtung wegbewegt (Zeitpunkte T1, T2; 5). Eine flanschseitige Richtungsumkehr der Changierbewegung 38 des Fadens 12 erfolgt erst nachfolgend in der darauffolgenden Changierperiode an dem in der vorstehend beschriebenen Weise an die Geometrie der Flanschspule jeweils adaptierten Umkehrpunkt.
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Das in 7 gezeigte Verfahren 100 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Verfahren im Wesentlichen darin, dass im Schritt 104 die Änderungsrate 52 der Fadenspannung 48 zusätzlich auch beim Hinbewegen des Fadens 12 zur flanschseitigen Hubendlage 38a, 38b anhand der zeitlich aufgelöst erfassten Fadenspannung 48 bestimmt wird.
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Die ermittelte Änderungsrate 52 der Fadenspannung 48 beim Hinbewegen des Fadens 12 zur flanschseitigen Hubendlage 38a, 38b und beim Wegbewegen des Fadens 12 von der flanschseitigen Hubendlage 38a, 38b wird in dem nachfolgenden Schritt 106 mit der für die Fadenspannung 48 vorgegebenen Soll-Änderungsrate 58 der Fadenspannung 48 verglichen und eine jeweilige Abweichung der Änderungsrate 52 von der vorgegeben Soll-Änderungsrate 58 bestimmt. Dies erfolgt über das in 5A wiedergegebene Meßintervall M'.
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In einem weiteren Schritt 107 wird über das Meßintervall M' die Fadenspannung 48 beim Hinbewegen des Fadens 12 zur flanschseitigen Hubendlage (38a, 38b) mit dem vorgegebenen minimalen Fadenspannungsgrenzwert 54' und beim Wegbewegen des Fadens 12 von der flanschseitigen Hubendlage (38a, 38b) mit dem vorgegebenen maximalen Fadenspannungsgrenzwert 56 vergleichen und ein Unterschreiten des minimalen Fadenspannungsgrenzwerts 56' bzw. ein Überschreiten des maximalen Fadenspannungsgrenzwerts 56 ermittelt. Alternativ kann eine außerhalb des Fadenspannungstoleranzintervalls F liegende Fadenspannung 48 auch durch Vergleich der Fadenspannung 48 mit dem im Zusammenhang mit 5A erläuterten Fadenspannungstoleranzintervall F ermittelt werden.
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Die Changierbewegung des Fadens 12 wird in dem weiteren Schritt 108 durch axiales Verstellen der flanschseitigen Hubendlagen 38a, 38b der Changierbewegung mittels des Changierfadenführers 22 an die Flanschspule 14 adaptiert. Dies erfolgt, wie im Zusammenhang mit 6 bereits erläutert, auf Grundlage der ermittelten Abweichung der Änderungsrate 52 von der vorgegeben Soll-Änderungsrate 58 und sofern die Fadenspannung 48 beim Hinbewegen des Fadens zur Hubendlage 38a, 38b den minimalen Fadenspannungsgrenzwert 56' unterschreitet und/oder die Fadenspannung 48 im Bereich der flanschseitigen Hubendlage 38a, 38b größer ist, als der maximale Fadenspannungsgrenzwert 56.
