DE19625510A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Spule - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer SpuleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer
Spule mittels einer Spulvorrichtung einer Textilmaschine, die
eine die Spule antreibende Friktionswalze enthält, deren An
triebsmotor in Intervallen derart ein- und ausgeschaltet
wird, daß Beschleunigungsphasen mit Schlupf zwischen Frikti
onswalze und Spule und schlupffreie Auslaufphasen aufeinan
derfolgen, wobei die Periodendauer der Friktionswalze und die
Periodendauer der Spule fort laufend erfaßt und ausgewertet
werden, und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DE
37 03 869 A1) wird der Antriebsmotor der Friktionswalze ab
wechselnd ein- und ausgeschaltet, so daß Beschleunigungspha
sen mit Schlupf zwischen Friktionswalze und Spule und
schlupffreie Auslaufphasen aufeinanderfolgen. Dabei werden
die Periodendauer der Friktionswalze und die Periodendauer
der Spule fortlaufend gemessen. Eine Auswertung erfolgt in
der Weise, daß in wenigstens annähernd schlupffreien Phasen
aus den Meßergebnissen ein Vergleichswert (Istwert) gebildet
wird, insbesondere ein Quotient, der mit einem Sollwert ver
glichen wird. Treten (wesentliche) Abweichungen zu dem Soll
wert auf, so wird in den Spulvorgang eingegriffen. Mittels
Vergleichens von aufeinanderfolgend gebildeten Quotienten
wird dabei festgestellt, ob eine Phase mit Schlupf oder eine
schlupffreie Phase vorhanden ist, da die aufeinanderfolgenden
gebildeten Quotienten in schlupffreien Phasen annähernd kon
stant sind. Der vorhandene Schlupf ist in seiner Größe nicht
quantifizierbar.
Das Umschalten zwischen Beschleunigungsphasen mit Schlupf und
Auslaufphasen ohne Schlupf erfolgt mit dem Ziel, eine Bild
störung zu erreichen, d. h. Bilder der in wilder Wicklung her
gestellten Kreuzspulen zu vermeiden. Für eine wirksame Bild
störung wäre es vorteilhaft, nicht nur festzustellen, daß
überhaupt Schlupf erzeugt wird, sondern auch wie groß der
Schlupf ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem ohne Verwen
dung zusätzlicher Meßwertaufnehmer während des Spulens die
Größe des auftretenden Schlupfes zuverlässig bestimmt werden
kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Größe des während
der Beschleunigungsphase auftretenden Schlupfes während des
Spulens dadurch ermittelt wird, daß aus der Periodendauer der
Friktionswalze und aus der Periodendauer der Spule in der
Auslaufphase der tatsächliche Verlauf der Zunahme des Spulen
radius berechnet wird, daß aus dem Verlauf der Zunahme des
Spulenradius in einer oder mehreren vorausgehenden Auslauf
phasen der Verlauf der Zunahme des Spulenradius in der nach
folgenden Beschleunigungsphase vorausberechnet wird, daß in
dieser Beschleunigungsphase aus den erfaßten Periodendauern
von Friktionswalze und Spule der durch den Schlupf verfälsch
te Verlauf der Zunahme des Spulenradius errechnet wird, und
daß dieser verfälschte Verlauf mit dem vorausberechneten Ver
lauf der Zunahme des Spulenradius zum Feststellen der Größe
des Schlupfes verglichen wird.
In der Beschleunigungsphase besteht eine Differenz zwischen
der Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalze und der Spule.
Wird in diesem Fall unter Auswertung der Periodendauer der
Friktionswalze und der Periodendauer der Spule der Radius der
Spule und die Zunahme des Radius der Spule berechnet, so er
gibt sich ein durch den Schlupf verfälschter, gegenüber dem
tatsächlichen Radius und der tatsächlichen Zunahme des Radius
zu großer Wert. Aus der Differenz zwischen diesem verfälsch
ten Wert und dem tatsächlichen Wert der Zunahme des Spulenra
dius, der vorausberechnet wird, läßt sich die Größe des
Schlupfes quantitativ bestimmen, ohne daß zusätzliche Senso
ren notwendig sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
die Werte des während einer Spulreise auftretenden Schlupfes
abgespeichert werden und auf einem Display zur Anzeige bring
bar sind. Es ist bekannt, die Qualität einer Spule mittels
einer Ablaufprüfung zu beurteilen, bei der der Faden abgezo
gen wird. Wenn das Abziehen Schwierigkeiten bereitet und ins
besondere zu Fadenbrüchen führt, so ist das ein Indiz dafür,
daß keine erfolgreiche Bildstörung wegen eines ungeeigneten
Schlupfes durchgeführt worden war. Der Benutzer erhält durch
die Erfindung die Möglichkeit, den Verlauf des Schlupfes wäh
rend der Spulreise zur Anzeige zu bringen und die Betriebspa
rameter der Spulvorrichtung so einzustellen, daß durch eine
Änderung des Schlupfes eine verbesserte Bildstörung und damit
verbesserte Ablaufeigenschaften erhalten werden. Darüber hin
aus ist es möglich, den Schlupfverlauf während einer Spulrei
se einer Spulvorrichtung mit dem Schlupfverlauf während einer
Spulreise einer anderen Spulvorrichtung zu vergleichen, um
somit eine Fehlfunktion einer Spulvorrichtung festzustellen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
die während des Spulens ermittelten Istwerte des Schlupfes
mit Sollwerten für den Schlupf verglichen werden, und daß bei
Abweichungen der Istwerte von den Sollwerten eine oder mehre
re Betriebsparameter der Spulvorrichtung als Stellgröße zum
Einregeln der Istwerte auf die Sollwerte verändert werden.
Damit ist es beispielsweise möglich, die Dauer der Beschleu
nigungsphasen so festzulegen, daß einerseits ein ausreichen
der und andererseits aber auch kein zu hoher Schlupf entste
hen. Damit wird nicht nur die Qualität einer Spule aufgrund
einer effektiven Bildstörung verbessert, sondern zusätzlich
auch noch der Energieverbrauch der Spulvorrichtung optimiert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
bei einem Anfahren nach einer Unterbrechung des Spulvorgangs
die Istwerte des Schlupfes ermittelt werden und mit vorgege
benen Sollwerten verglichen werden, und daß, wenn die Istwer
te die Sollwerte übersteigen, ein Eingriff in eine Anlauf
steuerung des Antriebsmotors erfolgt, um den Schlupf auf die
Sollwerte zu begrenzen. Derartige Unterbrechungen treten ins
besondere bei Spulvorrichtungen von Spulmaschinen relativ
häufig auf, nämlich immer dann, wenn ein Garnfehler herausge
reinigt wird und eine Ablauf spule (Spinnkops) aufgebraucht
ist und durch eine neue ersetzt wird. Gerade bei derartigen
Spulmaschinen ist es deshalb vorteilhaft, wenn das Anfahren
nach einer Unterbrechung möglichst schnell durchgeführt wird,
ohne daß aufgrund zu hohen Schlupfes eine Beschädigung der
Fadenlagen erfolgt.
Bei einer Vorrichtung zum Herstellen einer Spule mittels ei
ner Spulvorrichtung einer Textilmaschine, die eine die Spule
antreibende Friktionswalze enthält, deren Antriebsmotor in
Intervallen derart ein- und ausgeschaltet wird, daß Beschleu
nigungsphasen mit Schlupf zwischen Friktionswalze und Spule
und Auslaufphasen aufeinanderfolgen, und die Mittel zum fort
laufenden Erfassen der Periodendauer der Friktionswalze und
der Periodendauer der Spule aufweist, die an eine Auswerte
einrichtung angeschlossen sind, wird die erfindungsgemäße
Aufgabe dadurch gelöst, daß die Auswerteeinrichtung Mittel
zum Berechnen des Verlaufs der Zunahme des Spulenradius, Mit
tel zum Auswerten des Verlaufs der Zunahme des Spulenradius
in einer oder mehrerer vorausgehenden Auslaufphasen und zum
Vorausberechnen des Verlaufs der Zunahme des Spulenradius in
der nachfolgenden Beschleunigungsphase und Mittel zum Ver
gleichen des für die nachfolgende Beschleunigungsphase vor
ausberechneten Verlaufs der Zunahme des Spulenradius mit dem
während dieser Beschleunigungsphase aus der Periodendauer der
Friktionswalze und der Periodendauer der Spule berechneten,
durch Schlupf verfälschten Verlaufs der Zunahme des Spulenra
dius enthält. In den Auslaufphasen erfolgt bei zylindrischen
Spulen ein schlupffreier Antrieb. Bei konischen Spulen wan
dert der sogenannte angetriebene Durchmesser in der Auslauf
phase auf der Spulenoberfläche in Achsrichtung gesehen von
dem größten Spulendurchmesser in Richtung auf den kleinsten
Spulendurchmesser. Der angetriebene Spulendurchmesser ist je
weils der Durchmesser, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit der
Spule mit der Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalze über
einstimmt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen darge
stellten Ausführungsformen.
Fig. 1 zeigt eine Spulvorrichtung mit einer erfindungsgemä
ßen Auswerteeinrichtung,
Fig. 2 in einem Blockdiagramm den Aufbau einer Auswerteein
richtung,
Fig. 3 ein Diagramm als einen kleinen Ausschnitt aus einer
Spulreise zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ein Diagramm über den zwischen einer Friktionwalze
und einer Spule auftretenden Schlupf während des Aus
schnittes der Spulreise nach Fig. 3, wobei der
Schlupf auf den Durchmesser der Spule skaliert ist,
Fig. 5 der Durchmesserverlauf in einem Beschleunigungs-
Auslaufdiagramm einer konischen Spule und
Fig. 6 ein egalisierter Auslaufvorgang einer konischen Spu
le.
Die in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Spulvorrichtung,
insbesondere die Spulvorrichtung einer Spulestelle einer
Spulmaschine, besitzt eine Friktionswalze (10), die mittels
eines Antriebsmotors (11) angetrieben ist. Die Friktionswalze
(10) ist als eine sogenannte Nutentrommel ausgebildet, die
mit einem Kehrgewinde (12) versehen ist, so daß sie gleich
zeitig als eine Changiereinrichtung für einen in Richtung
(13) durch eine Fadenöse (14) zulaufenden Faden (15) dient.
Der Faden (15) wird auf eine Spulenhülse (16) als Spule (17)
in wilder Wicklung aufgewickelt, so daß eine sogenannten
Kreuzspule entsteht. Da die Erfindung sowohl zum Herstellen
zylindrischer Kreuzspulen als auch zum Herstellen konischer
Kreuzspulen geeignet ist, ist in Fig. 1 eine zylindrische
Kreuzspule (17) und in Fig. 2 eine konische Kreuzspule (17′)
dargestellt. Wenn im nachstehenden von einem Spulenradius
oder Spulendurchmesser gesprochen wird, so ist bei einer ko
nischen Kreuzspule (17′) der neutrale Durchmesser oder der
sogenannte treibende Durchmesser gemeint. Die Spulenhülse
(16) ist mittels zwei Spulentellern (18, 19) gehalten, die
jeweils mit einem Konus (20, 21) kraftschlüssig in die offe
nen Enden der Hülse (16) eingreifen. Die Spulenteller (18,
19), die mit der Hülse (16) und damit mit der Spule (17) ro
tieren, sind in einem nicht dargestellten Spulenrahmen gela
gert, der um eine zur Welle (22) der Friktionswalze (10) pa
rallele Achse schwenkbar ist.
Der Welle (22) der Friktionswalze (10) ist ein Sensor (23)
zugeordnet, der beispielsweise als Drehwinkelgeber ausgebil
det ist. Dieser Sensor (23) erfaßt die Periodendauer und da
mit auch die Drehzahl der Friktionswalze. Unter Periodendauer
wird die Zeit verstanden, die für eine volle Umdrehung der
Friktionswalze (10) benötigt wird. Dem Spulenteller (18) ist
ein Sensor (24) zugeordnet, der beispielsweise ebenfalls als
ein Drehwinkelgeber ausgebildet ist. Dieser Sensor stellt die
Periodendauer der Spule (17) zur Verfügung, d. h. die für eine
vollständige Umdrehung der Spule benötigte Zeitspanne und da
mit auch die Drehzahl der Spule (17). Die Signale der Senso
ren (23 und 24) werden in eine Steuer- und Auswerteeinrich
tung (25) eingegeben.
Um Bildwicklungen bei der Herstellung der Spule (17) in wil
der Wicklung zu vermeiden, wird eine sogenannte Bildstörung
durchgeführt, bei welcher intermittierend Schlupf zwischen
der Friktionswalze (10) und der Spule (17) erzeugt wird. Dies
geschieht dadurch, daß der Antriebsmotor (11) der Friktions
walze (10) abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird. Unter
schreitet die Drehzahl der Friktionswalze (10) nach dem Aus
schalten des Antriebsmotors (11) einen vorgegebenen Wert, so
wird der Antriebsmotor (11) wieder eingeschaltet, wodurch die
Friktionswalze (10) bis zu einer Maximaldrehzahl beschleunigt
wird. Danach wird der Antriebsmotor (11) wieder abgeschaltet,
worauf sich das Spiel wiederholt. Aufgrund er Massenträgheit
der Spule entsteht während der Beschleunigung der Friktions
walze (10) ein Schlupf zwischen der Friktionswalze (10) und
der zylindrischen Spule (17).
Ausgehend von der zunächst leer auf der Friktionswalze (10)
aufliegenden Spulenhülse (10) wächst der Radius oder der
Durchmesser der Spule (10) aufgrund des aufgewickelten Fadens
(15) an, bis die Spule (17) ihren maximalen Füllungsgrad er
reicht hat, d. h. ihren maximalen Radius oder Durchmesser.
Der Spulenradius (rsp) läßt sich aufgrund der Signale der
Sensoren (23, 24) nach folgender Formel berechnen:
ωsp·rsp=ωfw·rfw
und daraus
darin bedeuten
ωsp Winkelgeschwindigkeit oder Periodendauer der Spule
ωfw Winkelgeschwindigkeit oder Periodendauer der Friktions walze
rsp Radius der Spule
rfw Radius der Friktionswalze. Wird diese Berechnung in kur zen Zeitabständen laufend durchgeführt, beispielsweise in Zeitabständen von 0,1s, so ergibt sich eine Kurve, wie sie in Fig. 3 als Durchmesser (zweifacher Spulenradius rsp) über der Zeit dargestellt ist.
ωsp Winkelgeschwindigkeit oder Periodendauer der Spule
ωfw Winkelgeschwindigkeit oder Periodendauer der Friktions walze
rsp Radius der Spule
rfw Radius der Friktionswalze. Wird diese Berechnung in kur zen Zeitabständen laufend durchgeführt, beispielsweise in Zeitabständen von 0,1s, so ergibt sich eine Kurve, wie sie in Fig. 3 als Durchmesser (zweifacher Spulenradius rsp) über der Zeit dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt eine Durchmesservergrößerung von etwa 0,6 mm im
Bereich eines Spulendurchmessers von etwa 129,3 bis etwa
129,9 in einer Zeitspanne von etwa 18 Sekunden. Die unteren
Abschnitte (30) dieser Kurve entsprechen den Auslaufphasen,
in denen der Antriebsmotor (11) der Friktionswalze (10) abge
schaltet ist, so daß Friktionswalze (10) und Spule (17) eine
Falle einer zylindrischen Spulengeometrie schlupffrei laufen.
In diesen Auslaufphasen (30) stimmt daher die erwähnte For
mel, so daß in der den Auslaufphasen (30) dargestellte Ver
lauf der Kurve den tatsächlichen Verlauf der Zunahme des Spu
lenradius (rsp) oder des Spulendurchmessers entspricht. In
den zwischen den Auslaufphasen (30) liegenden Beschleuni
gungsphasen (31) hat die Spule (17) eine geringere Geschwin
digkeit als die Friktionswalze (10), so daß die Periodendauer
größer und die Winkelgeschwindigkeit (ωsp) entsprechend klei
ner ist. Die Berechnung des Spulenradius (rsp) oder des Spu
lendurchmessers mit der genannten Formel führt daher zu einem
fiktiven Spulendurchmesser oder Spulenradius, der durch den
auftretenden Schlupf verfälscht ist. Aufgrund des Schlupfes
wird unter Zugrundelegen der gemessenen Periodendauern eine
Zunahme des Spulenradius oder Spulendurchmessers errechnet,
die größer als der tatsächliche Verlauf der Zunahme des Spu
lendurchmessers in der Beschleunigungsphase (31) ist. Für den
Schlupf(s) gilt:
νsp = (1-S) · νtr ·
Als bekannte Größen im Spulprozeß können die Trommelgeschwin
digkeit (νtr) und der Spulenradius (rsp) angegeben werden. So
mit gilt:
und damit
Mit νtr = ωsp|s=o ·r sp gilt:
Daraus folgt
Der Spulenradius errechnet sich in den Beschleunigungsphasen
als sogenannter verfälschter Spulenradius aus
Für den Schlupf zwischen Trommel und Spule ergibt sich damit
folgende Beziehung:
ωsp|s=o bedeutet: Unter der Bedingung, daß der Schlupf = 0 ist.
Unter Berücksichtigung des aus den Meßwerten berechneten Ver
laufs der Zunahme des Spulenradius oder Spulendurchmessers in
einer oder mehreren vorausgehenden Auslaufphasen (30) läßt
sich der (tatsächliche) Verlauf der Zunahme des Spulenradius
oder Spulendurchmessers für die jeweils nachfolgende Be
schleunigungsphase in Form einer Ausgleichsgeraden (32) vor
ausberechnen. Die Differenz zwischen dem aus den Signalen der
Sensoren (23, 24) errechneten (verfälschten) Spulenradius
oder Durchmesser in den Beschleunigungsphasen (31) und dem
vorausberechneten Verlauf der Zunahme des Spulendurchmessers
gemäß den Ausgleichsgeraden (32) in den Beschleunigungsphasen
(31) ist ein Maß für den in den Beschleunigungsphasen (31)
tatsächlichen aufgetretenen Schlupf. In Fig. 4 ist dieser
Schlupf in Prozent über der Zeit auf den Durchmesser der Spu
le (17) skaliert aufgetragen.
Bei konischen Kreuzspulen verändert sich der angetriebene
Durchmesser bei einer Beschleunigung, wie aus Fig. 5 ersicht
lich. Es erfolgt so lange ein zur Friktionswalze proportiona
ler Drehzahlanstieg (40), bis der angetriebene Durchmesser
über den größeren Durchmesserrand hinauswandert. Ab diesem
Zeitpunkt (41) tritt ein schlupfbehafteter Antrieb auf. Der
während der Beschleunigungsphase (40) berechnete Spulendurch
messer ist verfälscht, der während der Phase (42) des
schlupfbehafteten Antriebs fiktiv. Nach Abschalten der Be
schleunigung der Friktionswalze erreicht der fiktive Spulen
durchmesser bei schlupffreiem Antrieb die Spule im Punkt (43)
und ein realer, angetriebener Durchmesser wandert, proporti
nal zur abfallenden Drehzahl der Friktionswalze, auf der Spu
le vom großen in Richtung auf den kleinen Durchmesser. Dieses
ist die sogenannte Auslaufphase (44). Gegen Ende der Auslauf
phase erreicht der angetriebene Durchmesser aufgrund des be
schleunigungsfreien Antriebs die sogenannte neutrale Durch
messerzone, in der jeweils ein Durchmesser der konischen
Kreuzspule definierbar ist.
Das Erreichen der neutralen Zone ist von mehreren Einflußfak
toren abhängig, beispielsweise von der Walkarbeit, der Koni
zität der Spule und der Reibung zwischen Trommel und Spule,
was sich störend auf die Durchmesserbestimmung auswirkt. Der
Kurvenverlauf zeigt einen seitlichen Einlauf- oder Ein
schwingvorgang. Für eine Durchmesserbestimmung der Kreuzspule
ist der Einschwingvorgang nicht verwendbar, weil hier der
verfälschte Durchmesser mit dem neutralen Konusdurchmesser,
definiert als Spulendurchmesser, nicht übereinstimmt. Da aber
bereits für die nächste Beschleunigungsphase kurzfristig ein
tatsächlicher Spulendurchmesser vorliegen muß, muß dieser
Einschwingvorgang egalisiert werden. Dies geschieht durch
Einbringung von Vorabkenntnissen des Einlaufverlaufs in die
neutrale Zone. Geht man davon aus, daß während eines Störzy
klus sich die oben genannte Einflußfaktoren nicht ändern,
dann ist anzunehmen, daß die vorhergehenden Störzyklen einen
ähnlichen Verlauf aufweisen wie der aktuelle. Mit dieser Er
kenntnis ist es möglich, einen Modellverlauf des aktuellen
Einlaufvorganges zu erstellen. Ist dieser Modellverlauf ge
funden, kann eine Vorhersage des neutralen Konusdurchmessers
zu jedem Zeitpunkt der Einlaufphase berechnet werden.
Als Modellverfahren bietet sich die Berechnung eines Aus
gleichspolynoms n-ten Grades an. Sind die Modellparameter
(Polynomkoeffizienten) der letzten n Einlaufzyklen berechnet,
so kann simultan zur aktuellen Einlaufphase eine modellierte
Einlaufphase bestimmt werden. Hierzu müssen die n Parameter
sätze der Einlaufzyklen gemittelt und ein simultaner Verlauf
erstellt werden. Dividiert man den gemessenen verfälschten
Durchmesserwert mit dem entsprechenden Modelldurchmesserwert,
so erhält man einen egalisierten Durchmesserverlauf. Dieser
Verlauf korrigiert sich um den Betrag des aktuell gültigen
Konusdurchmessers.
Die Einbindung mehrerer Auslaufzyklen in den Modellauslauf
empfiehlt sich, da davon auszugehen ist, daß damit auftreten
de Unterschiede verschiedener Auslaufzyklen ausgemittelt wer
den. Diese Methode ist in Fig. 6 dargestellt. Aufgrund der
Ausläufe (n-2) und (n-1) wird ein Modellauslauf für den Aus
lauf (n) berechnet und simultan mitgeführt. Gleichzeitig wird
der erfaßte verfälschte Durchmesser durch den verfälschten
Modelldurchmesser dividiert, was einen egalisierten Durchmes
serverlauf in der Auslaufphase ergibt.
Die Berechnung des Ausgleichsgeraden (32) und des Schlupfes
kann beispielsweise entsprechend einer in Fig. 2 erläuterten
Auswerteeinrichtung erfolgen. Die von den Sensoren (23, 24)
gemessenen Periodendauern und damit auch die Winkelgeschwin
digkeit der Spule (ωsp) und der Friktionswalze (ωfw) werden in
einen Quotientenbildner (33) eingegeben. Da der Radius (rfw)
der Friktionswalze (10) konstant ist, ist bereits der Quoti
ent (ωfw) zu (ωsp) für den Spulenradius (rsp) repräsentativ,
so daß auf einer Multiplikation mit dem Radius (rfw) der
Friktionswalze (10) verzichtet werden kann. Dieser Wert ist
allerdings noch nicht für eine Schlupfbestimmung einsetzbar,
da er durchmesserabhängig ist. Dieser Wert wird deshalb in
ein lineares Filter (34), beispielsweise ein Kalman-Filter,
eingegeben, dem auch die Winkelgeschwindigkeit (ωsp) der Spu
le (17′) und die Winkelgeschwindigkeit (ωfw) der Friktions
walze (10) eingegeben werden. Bei konischen Kreuzspulen wer
den die Durchmesserwerte nur in den Auslaufphasen dem Filter
zur Verfügung gestellt. Dieses lineare Filter (34) bildet die
Ausgleichsgerade (32). Die Berechnung der Ausgleichsradien
findet nur in den schlupffreien Phasen statt. In den Be
schleunigungsphasen erfolgt die Weiterführung des Ausgleichs
geraden aufgrund ihrer vorgegebenen Steigung. Diese Aus
gleichsgerade (32) wird zusammen mit dem Signal des Quotien
tenbildners (33) in eine Subtraktionseinrichtung (35) einge
geben, die dann den drehzahlunabhängigen und durchmesserunab
hängigen Schlupf angibt, d. h. den Schlupf der von dem Spul
prozeßzustand unabhängig ist.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung (25) nach Fig. 1 enthält
die anhand von Fig. 2 erläuterten Mittel zur Auswertung. Der
während des Spulprozesses kontinuierlich ermittelte Schlupf
kann beispielsweise in der Steuer- und Auswerteeinrichtung
(25) für einen späteren Abruf gespeichert oder sofort ausge
druckt werden, so daß ein Benutzer der Spulvorrichtung fest
stellen kann, mit welchem Schlupf in den Beschleunigungspha
sen die Spule (17 oder 17′) hergestellt wurde, so daß er eine
Information über die Qualität der Spule (17, 17′) hat, die
auf die Abspuleigenschaften des aufgespulten Fadens (15) Auf
schlüsse gibt. Durch Vergleich der während einer Spulreise
auftretenden Schlupfwerte an zwei oder mehreren identischen
Spulvorrichtungen läßt sich auch eine eventuelle Fehlfunktion
einer der Spulvorrichtungen feststellen.
Die parallel zu dem Spulvorgang festgestellte Größe des
Schlupfes kann auch in der Steuer- und Auswerteeinrichtung
(25) derart ausgewertet werden, daß durch Ansteuerung des An
triebsmotors (11) der Schlupf auf einen Sollwert geregelt
wird. Beispielsweise kann vorgesehen werden, daß die Be
schleunigungsphase verkürzt wird, wenn festgestellt wird, daß
der ermittelte Istwert des Schlupfes einen vorgegebenen Soll
wert erreicht hat. Damit läßt sich der Energieverbrauch opti
mieren. Des weiteren kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung
(25) veranlassen, wenn der ermittelte Istwert des Schlupfes
den vorgesehenen Sollwert nicht erreicht, daß der Antriebsmo
tor mit einer stärkeren Beschleunigung eingeschaltet wird
und/oder die Belastung verringert wird, mit der ein Spulen
rahmen die Spule (17 oder 17′) an die Friktionswalze (10) an
drückt.
In dem Vorstehenden ist erläutert worden, wie die von den
Sensoren (23, 24) gemessenen Winkelgeschwindigkeiten der
Friktionswalze (10) und der Spule (17 oder 17′) ausgewertet
werden, um die Größe des Schlupfes parallel zu den Spulen zu
ermitteln. Da die Winkelgeschwindigkeit der Kehrwert der Pe
riodendauer ist, gelten die Ausführungen selbstverständlich
auch für die entsprechende Auswertung der von den Sensoren
(23, 24) erfaßten Periodendauer. Da die Periodendauer und die
Winkelgeschwindigkeit auch in einem festen mathematischen
Verhältnis zur Drehzahl von Friktionswalze (10) und Spule
(17, 17′) stehen, gelten die gleichen Ausführungen auch dann,
wenn die Sensoren (23, 24) die Drehzahl erfassen und dann die
Drehzahlen zur Berechnung verwendet wird. Das Erfassen und
Auswerten der Periodendauer ist deshalb als Synonym für ein
Erfassen und Auswerten der Winkelgeschwindigkeit oder für ein
Erfassen und Auswerten der Drehzahl von Friktionswalze (10)
und Spule (17 oder 17′) zu verstehen.
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen einer Spule mittels einer
Spulvorrichtung einer Textilmaschine, die eine die Spu
le antreibende Friktionswalze enthält, deren Antriebs
motor in Intervallen derart ein- und ausgeschaltet
wird, daß Beschleunigungsphasen mit Schlupf zwischen
Friktionswalze und Spule und schlupflose Auslaufphasen
aufeinanderfolgen, wobei die Periodendauer der Frikti
onswalze und die Periodendauer der Spule fortlaufend
erfaßt und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des während der Beschleunigungsphase auf
tretenden Schlupfes parallel zum Spulen dadurch ermit
telt wird, daß aus der Periodendauer der Friktionswalze
und aus der Periodendauer der Spule in der Auslaufphase
der tatsächliche Verlauf der Zunahme des Spulenradius
errechnet wird, daß aus dem Verlauf der Zunahme des
Spulenradius in einer oder mehreren vorausgehenden Aus
laufphasen der Verlauf der Zunahme des Spulenradius in
der nachfolgenden Beschleunigungsphase vorausberechnet
wird, daß in dieser Beschleunigungsphase aus den erfaß
ten Periodendauern von Friktionswalze und Spule der
durch den Schlupf verfälschte Verlauf der Zunahme des
Spulenradius berechnet wird und daß dieser verfälschte
Verlauf mit dem vorausberechneten Verlauf der Zunahme
des Spulenradius zum Feststellen der Größe des Schlup
fes verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Werte des während einer Spulreise auftretenden
Schlupfes abgespeichert werden und auf einen Display
zur Anzeige bringbar und/oder ausdruckbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die während des Spulens ermittelten Istwerte
des Schlupfes mit Sollwerten für den Schlupf verglichen
werden, und daß bei Abweichungen der Istwerte von den
Sollwerten einer oder mehrere Betriebsparameter der
Spulvorrichtung als Stellgröße zum Einregeln der Ist
werte auf die Sollwerte verändert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei einem Anfahren nach einer Unter
brechung des Spulvorganges die Istwerte des Schlupfes
ermittelt und mit vorgegebenen Sollwerten verglichen
werden, und daß, wenn die Istwerte die Sollwerte über
steigen, ein Eingriff in die Anfahrsteuerung des An
triebsmotors erfolgt, um den Schlupf auf die Sollwerte
zu begrenzen.
5. Vorrichtung zum Herstellen einer Spule mittels einer
Spulvorrichtung einer Textilmaschine, die eine die Spu
le antreibende Friktionswalze enthält, deren Antriebs
motor in Intervallen derart ein- und ausgeschaltet
wird, daß Beschleunigungsphasen mit Schlupf zwischen
Friktionswalze und Spule und schlupffreie Auslaufphasen
aufeinanderfolgen, und das Mittel zum fortlaufenden Er
fassen der Periodendauer der Friktionswalze und der Pe
riodendauer der Spule aufweist, die an einer Auswerte
einrichtung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinrichtung (25) Mittel (33) zum Be
rechnen des Verlaufs der Zunahme des Spulenradius (rsp),
Mittel (34) zum Auswerten des Verlaufs der Zunahme des
Spulenradius in einer oder mehreren vorausgehenden Aus
laufphasen (30) und zum Vorausberechnen des Verlaufs
(32) der Zunahme des Spulenradius in der nachfolgenden
Beschleunigungsphase (31) und Mittel (35) zum Verglei
chen des für die nachfolgende Beschleunigungsphase vor
ausberechneten Verlaufs (32) der Zunahme des Spulenra
dius mit dem während dieser Beschleunigungsphase aus
der Periodendauer der Friktionswalze (10) und der Peri
odendauer der Spule (17, 17′) berechneten, durch
Schlupf verfälschten Verlaufs der Zunahme des Spulenra
dius enthält.
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