DE1785336A1

DE1785336A1 - Vorrichtung zum Aufspulen textiler Faeden

Info

Publication number: DE1785336A1
Application number: DE19681785336
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl-Ing Enneking
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1968-09-12
Filing date: 1968-09-12
Publication date: 1972-06-08
Also published as: CH491811A; US4234133A; DE1785336B2

Description

, — 29. August 1968 Dr₀ Ge/pr

Vorrichtung zum Aufspulen textiler Fäden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspulen textiler Fäden mit im wesentlichen konstanter Aufspulgeschwindigkeit und Zugspannung im aufzuspulenden Fadenmaterial.

textile Fäden, insbesondere solche synthetischer Art, stellen ein empfindliches Wickelgut dar. Beim Aufspulen derartiger Fäden besteht die Forderung nach weitestgehender Konstanz der Spannung im Fadenmaterial während des gesamten Aufspulvorganges. Dieser Forderung genügen bekannte Aufspulvorrichtungen nur unvollkommen oder es sind außerordentlich aufwendige Regeleinrichtungen erforderlich.

Es sind bereits Aufspulvorrichtungen mit Friktionsantrieb der Spulen und solche mit direktem Spulenantrieb bekannt geworden Im erstereu Falle werden die von Spulenträgern aufgenommenen Spulen mit ihren Wickeloberflächen unter vorbestimmter Flächenpressung an motorisch angetriebene Ireibwalzen gedrückt und von diesen infolge Reibungsmitnahme angetrieben. Bei den mit Direktantrieb der Spulen arbeitenden Vorrichtungen werden die Spulenträger unmittelbar angetrieben. Dazu bedarf es regelbarer Antriebsmotoren, denn proportional zum Durchmesser-Zuwachs der Spulen während des Aufspulvorganges muß die Drehzahl der Antriebsmotoren heruntergeregelt werden.

209824/0116 —

. ORIGINAL INSPECTBO

■- 2 -

An sich lassen die mit Friktionsantrieb der Spulen arbeitenden Vorrichtungen die "besten Ergebnisse hinsichtlich der Konstanz der Fadenaufspulgeschwindigkeit und der Fadenspannung während des Aufwickelvorganges erwarten, denn die zum Antrieb der Treibwalzen verwendeten Synchronmotoren gewährleisten im wesentlichen konstante Umfangsgeschwindigkeiten der !reibwalze^ Schwierigkeiten bereitet jedoch die Konstanthaltung der Reibungsbedingungen zwischen den Spulenoberflachen und den die Spulen antreibenden Treibwalzen. So kommt es immer wieder bei Arbeitsmaschinen, bei denen eine größere Anzahl von Spulstellen nebeneinander angeordnet ist, an den einzelnen Spulstellen zu unterschiedlichen Aufspulbedingungen, da es sich als unmöglich erwiesen hat, in allen Spulstellen gleichen Schlupf zwischen den Treibwalzen und den zugeordneten Spulen sicherzustellen.

Bei den mit Direktantrieb arbeitenden Aufspulvorrichtungen können die vorgenannten Schwierigkeiten beim Spulenantrieb mittels Friktion zwar vermieden werden, jedoch um den Preis sehr aufwendiger Regelanordnungen. Es ist zunächst für jeden Spulenträger ein regelbarer Antriebsmotor erforderlich, während bei den mit Friktionsantrieb arbeitenden Aufspulvorrichtungen einer !reibwalze mehrere Spulen aufnehmende Spulenträger zugeordnet sin können. Darüber hinaus ist für jeden einen Spulenträger direkt antreibenden Motor eine gesonderte Regelanordnung erforderlich. Derartige Regelanordnungen bestehen aus einer den Durchmesserzuwachs der Spulen während des Auf-

209824/0116

1765336

spulvorganges abtastenden Mitläuferwalze und, da mittels einer derartigen Mitläuferwalze keine Feinregelung möglich ist, zusätzlich einer auf Schwankungen in der Fadenspannung ansprechenden Einrichtung, zumeist in Gestalt einer Tänzerwalze.

In Verbindung mit dem Direktantrieb ist auch schon eine Regelanordnung vorgeschlagen worden, bei der eine reibungsschlüssig an der Spulenoberfläche anliegende Mitläuferwalze mittels eines Synchronmotors mit drehbarem Ständer mit einer der gewünschten Aufspulgeschwindigkeit entsprechenden Umlaufge- % schwindigkeit angetrieben wurde. Bei einer derartigen Vorrichtung führten Abweichungen in der Umfangsgeschwindigkeit der Spule vom vorgegebenen Sollwert zu einer Verdrehung des Ständers des Antriebsmotors der Mitläuferwalze, die dann als Steuergröße zur Drehzahlsteuerung des Spulenantriebsmotors verwendet werden konnten. ObJ-eich Einrichtungen dieser Art eine den Erfordernissen genügende Arbeitsweise erwarten lassen, müssen auch sie wegen ihrer außerordentlich aufwendigen Bauform als unbefriedigend abgelehnt werden. μ

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Aufspulvorrichtung für textile Fäden, insbesondere solche synthetischer Art, die bei geringerem baulichen Aufwand als bekannte Vorrichtungen eine den Erfordernissen der Aufspultechnik entsprechende Konstanz in der Auf winkelgeschwindigkeit und der im aufzuwickelnden Faden auftretenden Zugspannungen gewährleistet.

209824/01 16

Ausgehend von einer Aufspulvorriehtung mit einer motorisch angetriebenen Treibwalze und an die !reibwalze mit vorbestimmter Kraft zwecks Reibungsmitnahme andrückbaren Spulen, die von Spulenträgern austauschbar aufgenommen sind, ist die lösung der gestellten Aufgabe durch Verwendung einer in Abhängigkeit vom Fadenzug während des Aufwickelvorganges arbeitenden Drehzahlregeleinrichtung im Antrieb der !reibwalze gegeben. Diese Drehzahlregeleinrichtung kann bei Verwendung eines Synchronmotors als Antrieb für die !reibwalze ein zwischen

Motor und !reibwalze angeordnetes regelbares Getriebe sein oder es kann auch unter Wegfall eines derartigen regelbaren Getriebes ein regelbarer Antriebsmotor für die !reibwalze verwendet werden.

Mit Vorteil kann bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Aufspulvorrichtung als die Drehzahlregeleinrichtung beeinflussende Regelgröße die Spannung eines aus mehreren Einzelfäden, von denen je einer auf eine der an einer gemeinsamen Treibwalze anliegenden Spulen aufläuft, bestehenden Fadenbündel erfaßt werden, was in der Regel zur Erzielung einer hinreichenden Regelgenauigkeit ausreichen dürfte. Für besondere Zwecke kann auch der Fadenzug eines jeden Einzelfadens, der auf eine der an einer gemeinsamen !reibwalze anliegenden Spulen aufläuft, erfaßt werden, und einer dieser Fadenzüge, z.B. der die höchste oder niedrigste Fadenspannung anzeigende Wert, kann als Regelgröße dienen.

209824/01 16

In. weiterer und zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kanu die vorgeschlagene Aufspulvorrichtung im Regelkreis auch ein Steuergerät enthalten, welches einerseits zur Einstellung einer Grunddrehzahl des Treibwalzenantriebes dient und andererseits den Treibwalzenantrieb - ausgehend von der eingestellten Grunddrehzahl - innerhalb eines vorbe stimmt en Drehzahlintervalls in Abhängigkeit vom Fadenzug regelt. Das Steuergerät kann dabei mit einer logischen Auswahleinheit versehen sein, welche bei Erfassung der Zugspannungen in den Einzelfäden diejenigeFadenspannung als Regelgröße für den !reib- % walzenantrieb verwendet, welche die größte Abweichung von einem vorbestimmten Sollwert hat.

In gleichfalls weiterer Ausgestaltung der Erf-indung kann zur Ermittlung der Fadenspannung eine an sich bekannte Tänzerwalzenanordnung dienen, bei der eine tänzerwalze in einer" "sich in Abhängigkeit von der Fadenspannung mehr oder weniger groß ausbildenden Fadenschleife liegt. Die Tänzerwalzenbewegungen bei Veränderung der Fadenschleifengröße sind bei einer derartigen Anordnung dann in bekannter Weise in elektrische Regelgrößen umsetzbar. Zur Beherrschung besonderer Aufspulbedingungen kann auch für jeden der auf eine der Spulen, die an einer gemeinsamen Ereibwalze anliegen, aufzuwickelnden Fäden eine Tänzerwalze vorgesehen sein, wobei die von den einzelnen Tänzerwalzen bereitgestellten Meßgrößen auf das obenbeschriebene Auswahlglied eines Steuergerätes gegeben werden, welches zur Beeinflussung der Drehzahl der Treibwalze eine der Meßgrößen, z.B. die geringste Fadenzugspannung, auswählt.

209824/01 16

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Aufspulvorrichtung gegenüber bekannten Einrichtungen besteht darin, daß bei außerordentlich einfachem Aufbau'dieser Vorrichtung eine Aufspulgenauigkeit erzielbar ist, die bisher nur bei direkt angetrie-Tmen Spulen in Verbindung mit komplizierten Regeleinrichtungen erreicht werden konnte.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 eine Vorrichtung mit einer Tänzerwalzenanordnung zur Erfassung des Fadenzuges der zu einem Fadenbündel zusammengefaßten Einzelfäden und

Fig. 2 die Vorrichtung mit je einer Tänzerwalzenanordnung für jeden Einzelfaden.

Bei der Aufspulvorrichtung gemäß Fig. 1 sind einer gemeinsamen Treibwalze 10 insgesamt drei Spulenträger 11,12,13 mit den Spulen 14,15,16 zugeordnet. Die Treibwalze 10 ist über einen Eiementrieb 17 von einem Motor 18 angetrieben. Den Umlaufsinn deutet der Pfeil 19 an. Die Zuführung der auf die Spulen aufzuwickelnden Fäden erfolgt über eine Changiereinrichtung 20 mit einem in längsrichtung der Treibwalze 10 hin- ι und herbewegbaren Fadenführer 21, welcher in geringem Abstand über derjenigen Mantellinie der Treibwalze angeordnet ist, auf welche die zu einem Fadenbündel 22 zusammengefaßten Fäden auflaufen. Die Zuordnung der Spulen und der Changiereinrichtung zur Treibwalze ist im wesentlichen symmetrisch zu einer durch

die Treibwalzenachse gelegten Horizontal- und Vertikalebene. 209824/0116

Die das Fadenbündel 22 "bildenden Einzelfäden kommen von einer hier nicht dargestellten Schmelzspinnanlage, die "bei Maschinen der in Rede stehenden Art in der Segel über der Aufspulvorrichtung angeordnet ist. Die Fadenzuführung erfolgt dabei über gleichfalls nicht dargestellte Vorbehandlungsstationen und G-aletten, Zwischen der letzten Galette und der Changiereinrichtung 20 ist .das Fadenbündel 22 über eine Tänzerwalzenanordnung geführt, die im wesentlichen aus zwei übereinander in gegenseitigem Abstand angeordneten, ortsfesten Fadenleitrollen 25,26 und einer etwa längs einer Mittelsenkrechten auf eine gedachte Verbindungsgerade zwischen den beiden ortsfesten Fadenleitrollen 25,26 bewegbaren Tänzerwalze 27 besteht. Die Tänzerwalze ist am freien Ende eines Schenkels 28 eines Schwenkhebels 29 angeordnet, der als Winkelhebel ausgebildet und bei 30 drehbar gelagert ist. Der Schwenkhebel 29 besitzt einen zweiten Schenkel 31, welcher auf der vom Schenkel 28 mit der Tänzerwalze 27 entfernten Seite des Drehpunktes 30 liegt. An diesem Schenkel 31 ist eine unter Vorspannung stehende Feder 32 angelenkt, I welche die Aufbringung einer vorbestimmten Fadenspannung auf das in einer Schleife 33 über die ortsfesten Fadenleitrollen 25,26 und die Tänzerwalze 27 geführte Fadenbündel gewährleistet. Bei zunehmender Zugspannung im Fadenbündel bewegt sich die Tänzerwalze 27 entgegen der am Schenkel 31 des Schwenkhebels 29 angreifenden .Kraft der Feder 32 in Richtung des Pfeiles 34, bei abnehmender Zugspannung unter der Wirkung der Federkraft in Richtung des Pfeiles 35.

209824/0 116

Bekanntlich ist die Federkraft wegabhängig. Wenn es auf besonders große Konstanz der von der Tänzerwalze 27 auf die Fadenschleife 33 ausgeübten Kraft ankommt, kann selbstverständlich an Stelle der am Schenkel 31 des Winkelhebels 29 angreifenden Feder auch eine G-ewichtßbelastung vorgesehen sein.

Der Tänzerarmanordnung ist ein Potentiometer 40 zugeordnet, in dem die in Abhängigkeit vom Fadenzug ermittelten Tänzerwalzenausschläge in elektrische Spannungen umgewandelt werden.

P Dieses Potentiometer bes-itzteinen Widerstand 41» der über die elektrischen leitungen 42,43 an einer vorbestimmten Spannung liegt, welche über ein Steuergerät 44 dem Potentiometer zugeführt wird. Das Steuergerät liegt seinerseits über eine elektrische Leitung 45 an einer nicht dargestellten Spannungsquelle, längs des Widerstandes 41 ist ein Schleifkontakt 46 bewegbar, der über die elektrische Leitung 47 mit dem Steuergerät 44 in Verbindung steht. In der schematischen Darstellung des Ausführungsbeispieles ist der Schleifkontakt 46 am.freien

fc Ende des Schenkels 31 des Schwenkhebels 29 angeordnet. Je nach Stellung des Schleifkontaktes 41 ist mithin zwischen den elektrischen Leitungen 47 und 42 bzw. 43 eine Differenzspannung abgreifbar, die dem Steuergerät als Regelgröße dient. Am Steuergerät erfolgt die Einstellung der Grunddrehzahl des die Treibwalze 10 über den Riemenantrieb 17 antreibenden Motors 18 mittels eines Schalters 48. Das Regelgerät steht mit dem Motor 18 zwecks Übermittlung der Steuereinflüsse über eine elektrische Leitung 49 in Verbindung.

20 9 8 24/0118

Bei dem,in fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch durch einen Strich gekennzeichnet. Diese Vorrichtung unterscheidet sich dadurch von der in Ug.1 dargestellten Vorrichtung, daß für jeden Einzelfaden 23 eine getrennte Tänzerarmanordnung zur Erfassung der Einzelfadenspannungen vorgesehen ist. Jeder Tänzerarmanordnung ist wiederum ein Potentiometer 40' zugeordnet, welches in der oben beschriebenen Weise über elektrische Leitungen 42^r,43^f zur Spannungsbeaufschlagung mit dem Steuergerät 44' in elektrisch leitender Verbindung steht und mit einem Schleifkontakt 46 zusammenarbeitet, welcher am Schenkel 31 * des Schwenkhebels 29' angeordnet ist. Der Schleifkontakt 46' steht in gleicher Weise wie bei der in Verbindung mit fig. 1 beschriebenen Vorrichtung mit dem Steuergerät 44 über eine elektrische leitung 47' in Verbindung. Mithin arbeiten im vorliegenden falle drei Tänzerarmanordnungen auf ein Steuergerät. In den elektrischen leitungen 47' von den Steuerkontakten 46' zum Steuergerät 44' sind in der Weise geschaltete Sperrdioden 50 angeordnet, daß ein Stromfluß immer nur von den Schleifkontakten zum Steuergerät, nicht aber umgekehrt, stattfinden kann.

209824/0116

Claims

Patentansprüche

1· Vorrichtung zum Aufspulen textiler Fäden auf Spulen bei im wesentlichen konstanter Aufspulgeschwindigkeit und Zugspannung im Fadenmaterial, mit eher motorisch angetriebenen Treibwalze

^w und an die Treibwalze mit vorbestimmter Kraft zwecks Reibungsmitnahme andrückbaren Spulen, die von Spulenträgern austauschbar aufgenommen sind,
gekennzeichnet durch

eine in Abhängigkeit vom Fadenzug während des Aufwickelvorganges arbeitende Drehzahlregeleinrichtung im Antrieb der Treibwalze (10,10')·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei bekannter Verwendung eines Synchronmotors als Antrieb für die Treibwalze (10,10«) zwischen Motor (18,18¹) und Treibwalze ein regelbares Getriebe angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregeleinrichtung im Treibwalzenantrieb ein regelbarer Antriebsmotor (18,18*) ist.
4.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung eines aus mehreren Einzelfäden, von denen je einer auf eine der an einer gemeinsamen Treib-

209824/Q11S

■ ■ ■ ■ - 11 ■-

■walze (10) anliegenden Spulen (14,15,16) aufläuft, "bestehenden Fadenbündels (22) erfaßt und als Regelgröße verwendet wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenzug eines jeden Einzelfadens (23), der auf eine der an einer gemeinsamen !reibwalze (10^f) anliegenden Spulen (14',15',16^!) aufläuft, erfaßt wird und daß der bei einem dieser Fäden festgestellte Fadenzug, z.B. der die geringste oder höchste fadenspannung anzeigende Wert, als % Regelgröße verwendet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (44,44«) im Regelkreis, welches einerseits zur Einstellung einer Grunddrehzahl des Ireibwalzenantriebes ' dient und andererseits den !Dreibwalzenantrieb - ausgehend von der eingestellten Grunddrehzahl - innerharb eines vorbestimmten Drehzahlinte:rvalls in Abhängigkeit vom Fadenzug regelt.
7. Vorrichtung nach Anspiash 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (44^!) eine logische Auswahleinheit besitzt, welche bei Erfassung der Zugspannungen in den Einzelfäden (23) diejenige Fadenspannung als Regelgröße für den Treibwalzenantrieb verwendet, welche die größte Abweichung von einem vorbestimmten Sollwert hat.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Verwendung einer an sich bekannten länzerwalzenanordnung zur Drehzahlregelung des Treibwalzenantriebs. 20982Λ/0118
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der auf eine der Spulen (14^f »15*»16^f), die an einer gemeinsamen !reibwalze (10¹) anliegen, aufzuwickelnden Fäden (23) eine .Tänzerwalze (27^!) vorgesehen ist und daß die von den Tänzerwalzen "bereitgestellten Meßgrößen auf ein Auswahlglied gegeben werden, welches zur Beeinflussung der Drehzahl der !reibwalze eine der ÜFadenspannungen als Meßgröße auswählt.

209824/0 116

Leerseite