DE2905713A1 - Garnwickelvorrichtung - Google Patents
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Description
Garnwickelvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Garnspannungssteuerung und eine Garnwickelvorrichtung, die in der Textilindustrie verwendet
werden, und bezieht sich insbesondere auf eine Steuervorrichtung zum Aufwickeln einer Garnwicklung unter einem bestimmten,
im wesentlichen konstanten Zug bzw. einer Spannung.
Eine Garnwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Garnes, welches kontinuierlich mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit
zugeführt wird, zu einer Garnwicklung oder einer Garnpackung mit einer bestimmten, im wesentlichen konstanten
Spannung ist z.B. in der US-Patentschrift 3 931 933 beschrieben. Bei dieser Garnwickelvorrichtung ist ein Kraftübertrager
vorgesehen, der periodisch durch einen Vibrator unter rechten Winkeln zum Garn in Schwingungen versetzt wird. Spannungsbzw. Zugsignale können dadurch erhalten werden, daß der Kraftübertrager
oder Kraftwandler periodisch mit dem laufenden Garn in Berührung gebracht wird. Der Kraftwandler hat ein Dehnungsmeßgerät, und die erzeugte Dehnung wird als Spannungssignal
abgenommen.
Wegen der Benutzung eines Vibrators wird jedoch die durch diese Vibration auf dem Dehnungsmesser erzeugte Dehnung auf dem
Spannungs- bzw. Zugsignal überlappt, wie ein Rauschen. Hierdurch wird es schwierig, die Spannung mit einem hohen Grad
an Genauigkeit zu erfassen. Insbesondere bei einer niedrigen Garnspannung ist eine spezielle Signalbehandlung notwendig gewesen,
um das Rauschen aus dem Spannungssignal zu eliminieren,
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weil die Größe des erhaltenen Spannungssignals selbst klein
ist. Auch ist der Leitungsdraht des Dehnungsmessers der Beschädigung durch Vibrationen ausgesetzt, wodurch die Lebensdauer
der Dehnungsmeßeinrichtung verkürzt wird.
Andererseits ist in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 89646/75 eine Garnwickelvorrichtung beschrieben, in der eine Vielzahl von Zuführgarnen zu Garnwicklungen etwa zur
gleichen Zeit und unter denselben Wickelbedingungen gewickelt werden. Bei dieser Garnwickelvorrichtung ist ein Spannungsdetektor
mit Tänzerarm für mindestens eines der Garne vorgesehen, und die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl aller Wickelvorrichtungen
wird gleichzeitig auf der Basis des Spannungssignals geregelt, welches aus dem einen Spannungsdetektor erhalten
wird.
Bei dieser Garnwickelvorrichtung wird der Tänzerarm jedoch als Spannungsdetektor verwendet, und der Garnweg wird von diesem
Tänzerarm um ein großes Maß gebogen. Folglich ist der Verlust an Spannung am Spannungsdetektor extrem groß. Da ferner
der Spannungsverlust groß ist, ist es schwierig, den Wickelbetrieb unter niedriger Spannung auszuführen. Um ferner jedes
Garn zu einer Garnwicklung zu wickeln, sollte der Spannungsverlust mehr oder weniger bei allen Garnen der gleiche sein.
Aus diesem Grunde sind Phantomtänzerarme für die Garne notwendig, welche keine Spannungsdetektoren haben, und die Wege dieser
Garne werden in der gleichen Weise gebogen, mit dem Ergebnis von Spannungsverlust. Diese Anordnung weist auch schwierige
Tätigkeiten auf, wie z.B. das Hindurchgehen aller Garne durch Führungen, was betrieblich nachteilig ist und die Kosten
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erhöht. Ferner besteht durchaus die Wahrscheinlichkeit, daß
das Garn dadurch beschädigt wird, daß es durch die Führung
hindurchgequetscht wird. Folglich ist dieses System nicht für
das Aufwickeln mit hoher Geschwindigkeit geeignet.
das Garn dadurch beschädigt wird, daß es durch die Führung
hindurchgequetscht wird. Folglich ist dieses System nicht für
das Aufwickeln mit hoher Geschwindigkeit geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Garnwickelvorrichtung
mit Spindelantrieb, mit welcher es möglich ist,
die Spannung des Garnes auf einem vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Niveau zu halten, und dies mit einem hohen
Grad an Genauigkeit während des Wickelbetriebes.
die Spannung des Garnes auf einem vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Niveau zu halten, und dies mit einem hohen
Grad an Genauigkeit während des Wickelbetriebes.
Nach einem Merkmal der Erfindung erlaubt die Wickelvorrichtung mit dem Spindelantrieb das Aufwickeln mit hoher Geschwindigkeit
und minimaler Beschädigung des Garnes.
Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn die Wickelvorrichtung
mit Spindelantrieb gemäß der Erfindung die Möglichkeit vorsieht, Garne zu Garnwicklungen mit minimalem Garnspannungsverlust
an dem Spannungsdetektor aufzuwickeln.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammen mit den Zeichnungen. Es zeigen
Fig. 1 schematisch die Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Garnwickelvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die schematische Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammen mit den Zeichnungen. Es zeigen
Fig. 1 schematisch die Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Garnwickelvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die schematische Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten
Garnwickelvorrichtung,
Fig. 3 bis
Fig. 3 bis
Fig. 5 schematische perspektivische Ansichten verschiedener
Ausführungsformen von Drehführungen,
Ausführungsformen von Drehführungen,
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Fig. 6 und
Fig. 7 schematische perspektivische Ansichten und Darstellung verschiedener Kraftwandler, die erfindungsgemäß nützlich
sind,
Fig. 8 ein schematisches Blockdiagramm unter Darstellung eines
Beispiels der Signalbehandlungsschaltung des Kraftwandlers der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform,
Fig. 9 eine Graphik zur Darstellung der Wellenform des Ausgangssignales
der in Fig. 8 gezeigten Signalbehandlungsschaltung,
Fig. 10 eine schematische Frontansicht unter Darstellung einer Garnwickelvorrichtung in einer anderen Ausführungsform und
Fig. 11 die schematische Vorderansicht einer weiteren anderen Ausführungsform einer Garnwickelvorrichtung.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnen die Symbole 1A und 1B Beschikkungswalzen.
Ein Garn Y wird kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der Pfeile durch diese Beschickungswalzen 1A und 1B zugeführt. Dieses Garn Y ist beispielsweise
ein aus einer Spinndüse gesponnenes Garn. Die Antischaukelführung 2 dient der Verhinderung des Schütteins oder Schaukeins
des Garnes Y, und eine feste Führung 3 wirkt als Hebel-Stützbzw. Ruhepunkt oder Drehpunkt der Traversierbewegung des Garnes
Y. Mit 4 ist eine Revolverwickelvorrichtung bezeichnet, auf welcher drehbar ein Drehturm oder Revolverkopf 7 vorgesehen
ist, der mit zwei Wickelspindeln 8A und 8B in symmetrischen Stellungen zusammengepaßt ist, welche in Pfeilrichtung
von dem Induktionsmotor 1OA bzw. 1OB (Fig. 2) angetrieben sind.
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Auf den Wickelspindeln 8A und 8B sind Garnwickelhülsen 9A bzw. 9B zum Aufwickeln des Garnes Y angebracht. Auf einer Wickel-
kelform hülse 9A ist eine Garnwicklung 11 in Kreuzwik- gebildet. Sobald
die Bildung der Garnwicklung 11 fertig ist, wird der Revolverkopf 7 um 180 in Pfeilrichtung von einem Motor 13 gedreht, der
an einem Rahmen 12 der Haspel 4 angepaßt ist, und dann wird eine Garnwicklung auf der Wickelhülse 9B ihrerseits geformt.
Während der Bildung einer Garnwicklung auf der Wickelhülse 9B wird die Garnwicklung 11, die zuvor gebildet war, von der Wikkelspindel
8A weggenommen, und es wird eine leere Wickelhülse aufgesetzt.
In der Wickelvorrichtung oder Haspel 4 ist aufstromig von der Wickelspindel 8A (8B) eine Traversiervorrichtung 14 vorgesehen,
die dem Garn Y eine Changierbewegung mitteilt. Auch diese Garntraversiervorrichtung 14 ist mit einer Berührungswalze 16
versehen, die bei Berührung mit der Garnwicklung 11 umgekehrt zur Drehung der Garnwicklung dreht und einen Oberflächendruck
bestimmter Größe auf die Garnwicklung 11 aufbringt. Die Garntraversiervorrichtung
14 ist gleitbar durch einen Halter 17 auf Führungswellen 18A und 18B angebracht, die innerhalb
eines Rahmens 12 der Wickelvorrichtung 4 vorgesehen sind, und bei Bildung der Garnwicklung 11 bewegt sie sich allmählich
nach oben zu der festen Führung 3 hin.
Zwischen der festen Antischaukelführung 2 und der festen Führung 3 befindet sich eine Drehpulsierführung 19, die in Pfeilrichtung
durch einen Induktionsmotor 20 gedreht wird und periodisch das Garn Y etwas aus seiner geradlinigen Bahn ablenkt,
welche sich zwischen den Führungen 2 und 3 erstreckt. Die Dreh-
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pulsierführung 19 dreht vorzugsweise in derselben Richtung wie
die, in welcher das Garn Y läuft. Ein Kraftwandler ist im Weg des Garnes Y zwischen den Führungen 2 und 3 vorgesehen und befindet
sich in einer solchen Stellung, daß Garnspannungsänderungen infolge der Pulsiertätigkeit der Pulsierführung 19 abgefühlt
werden. Wenn der Wandler 25 vom Garn Y berührt wird, erzeugt er ein elektrisches Signal, welches der Spannung des
Garnes Y, die dann aufgebracht ist, entspricht.
Wenn unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 die Drehpulsierführung
19 im Betrieb gedreht wird, wird das Garn Y zwischen den
Stellungen der ausgezogenen Linie und der gestrichelten Linie hin- und hergestoßen, und ein Druck wird intermittierend vom
Garn Y auf den Kraftwandler 25 aufgebracht. Das darauf befindliche Dehnungsmeßgerät, von welchem Einzelheiten nachfolgend
genauer hervorgehen, fühlt die sich ergebende Kraft ab und signalisiert diese über eine Vergleichsschaltung 33, die in
Fig. 1 gezeigt ist.
Die Vergleichsschaltung 33 ist mit der Drehpulsierführung 19 sowie auch mit einer Einstellvorrichtung 35 verbunden, die
ein der gewünschten Spannung des Garnes Y entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Die Vergleichsschaltung 33 vergleicht
die Ausgangssignal dieser Einstellvorrichtung 35 mit dem Spannungssignal, welches aus der Drehpulsierführung 19 geschickt
wird, und sendet ein Signal, welches den Unterschied zwischen den zwei Signalen anzeigt, zu einer Reglereinrichtung 36 (Fig. 1).
Der Regler 36 weist eine Steuereinheit 37 und eine Kraftreglereinheit 38 auf, welche die Kraftgröße modifiziert, die dem
Induktionsmotor 1OA (1OB) zugeführt wird, welcher die Wickel-
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spindel 8A (8B) antreibt, wodurch die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Wickelspindel 8A (8B) geregelt wird.
Die Spannung des Garnes Y versucht normalerweise während des Garnwickelbetriebes hochzugehen, nicht aber abzunehmen. Falls
die Spannung des Garnes Y höher ist als der gewünchte Wert, reduziert die Kraftreglereinheit 38 die dem Induktionsmotor
1OA (1OB) zugeführte Kraft entsprechend der Größe der Signaldifferenz unter Ansprechen auf einen Befehl der Steuereinheit
37. Folglich nimmt die Drehzahl der Wickelspindel 8A (8B) ab, und die Spannung des Garnes Y wird im wesentlichen konstant
gehalten.
Es ist auch möglich, eine obere und untere Grenzspannungsregulierung
an Stelle des oberen Grenzreguliersystems gemäß den vorstehenden Ausführungen vorzusehen. Bei diesem Beispiel
wird eine Vergleichsschaltung verwendet, die in der Lage ist, anzuzeigen, ob die signalisierte Größe positiv oder negativ
ist. Der Regler vergrößert oder verkleinert dann die Drehzahl der Wickelspindel auf der Basis der zwei Signale.
Die Spannung des Garnes Y versucht, an den zwei äußersten Enden des Bereiches, der von seiner Changierbewegung abgedeckt wird,
am größten zu sein und in der Mitte am kleinsten zu sein. Um also die Genauigkeit zu verbessern, ist es erwünscht, die Garnspannung
dann zu erfassen, wenn sich das Garn Y immer in derselben Traversier- bzw. Changierstellung befindet. Obwohl eine
solche Position willkürlich ausgewählt werden könnte, ist das Zentrum bevorzugt; denn die Spannung des Garnes Y ist dort am
geringsten, und es besteht weniger die Möglichkeit der Garnbeschädigung durch Berührung mit dem Kraftwandler 25 und der
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Drehpulsierführung 19. Außerdem ist der Spannungsverlust geringer
.
Folglich ist gemäß Fig. 2 eine Vergleichsschaltung 39 vorgesehen zum Vergleich der Phase des Induktionsmotors 15, welcher
die Garntraversiervorrichtung 14 antreibt, mit der des Induktionsmotors 20, welcher die Drehpulsierführung 19 antreibt.
Auf der Basis der Differenz zwischen den zwei Phasen wird die Phase des Induktionsmotors 20, welcher die Drehpulsierführung
19 antreibt, geregelt, und die Spannung des Garnes wird erfaßt, wenn das Garn Y und die Drehpulsierführung 19 sich in den
durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 gezeigten Stellungen befinden. Die Phasenregulierung des Induktionsmotors 20 erfolgt
durch einen Regler 40 (Fig. 2), der mit der Vergleichsschaltung 39 verbunden ist. Die Frequenz, mit welcher die Drehpulsierführung
19 das Garn Y berührt, kann erwünscht durch Einstellen ihrer Drehzahl einjustiert werden. Beispielsweise kann die
Drehzahl so gesteuert werden, daß die Drehpulsierführung 19 das Garn Y nur in Laufrichtung des Garnes Y berührt, oder sogar
nur einmal, während das Garn verschiedene Hübe macht. Außerdem kann das Spannungssignal entweder jedes Mal dann abgenommen
werden, wenn das Garn Y die Drehpulsierführung 19 berührt, oder sie kann als Mittelwert von Spannungen abgenommen werden,
die während verschiedener Berührungen gemessen werden.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Beispiele der Drehpulsierführung.
In Fig. 3 ist sie ein Blatt, Messer oder Steg 21 mit einer abgerundeten Kante. In Fig. 4 ist sie ein Führungsstift 23, der aus einer Kreisplatte absteht, die auf einer
Welle 22 angebracht ist. Nach Fig. 5 hat die Drehpulsierfüh-
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rung die Form einer Nocke mit einer gekrümmten Garnführungsoberfläche
24. Eine Drehführung irgendeiner gewünschten Form oder Art kann benutzt werden, solange sie mit einer pulsierenden
oder hin- und hergehenden Garnführungsoberfläche versehen ist. Außerdem können mehrere solcher Oberflächen in symmetrischen
Stellungen vorgesehen sein.
Obwohl der Kraftwandler 25 entsprechend der US-Patentschrift
3 931 938 aufgebaut sein kann, sind in den Fig. 6 und 7 andere Beispiele gezeigt. In Fig. 6 ist nur ein Kraftwandlerelement
vorgesehen, während in Fig. 7 zwei vorgesehen sind.
Der Kraftwandler 25 hat ein Kraftwandlerelement 29, welches aus einer elastischen Platte 26 mit einem festen Ende, einer
an ihrem anderen Ende befestigten Führung 27 und einer an der elastischen Platte 26 anhaftenden Dehnungsmeßeinrichtung 28
besteht.
Wenn das Garn Y längs eines bestimmten Weges verläuft, wie z.B. in Fig. 7 gezeigt ist, wird die Führung 27 des Wandlers 25 in
Pfeilrichtung vorgespannt und addiert eine Dehnung zu der elastischen Platte 26. Eine solche Dehnung wird durch eine herkömmliche
Dehnungsmeßschaltung und einen (nicht gezeigten) Signalverarbeiter in ein Signal umgewandelt, welches die Spannung
des Garnes Y anzeigt. Gewöhnlich dient nur ein Kraftwandlerelement diesem Zweck. Wenn jedoch Vibrationen und Temperaturschwankungen
angetroffen werden, sind zwei Kraftwandlerelemente bevorzugt. Das eine Kraftwandlerelement erfaßt die Spannung
des Garnes sowie die Vibrationen, während das andere Kraftwandlerelement, welches mit dem Garn nicht in Berührung
gebracht wird, nur die Vibrationen erfaßt. Das resultierende
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Signal wird auf eine Brückenschaltung bei Dehnungsmeßgeräten in Kraftwandlern aufgegeben. Mit Hilfe dieser Mittel wird der
Effekt von Temperaturschwankungen und Vibrationen eliminiert, und es wird ein reines elektrisches Signal erhalten, welches
der Spannung des Garnes entspricht.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei welchem eine Kombination von zwei Kraftwandlerelementen 29 verwendet wird. Durch die Schaltungen
mit den Widerständen R1 und R„ in der Signalbehandlungsschaltung
wird eine Brücke geformt. Die Widerstände 28 verändern sich mit der Spannung des Garnes. Der Brückenausgang wird
von einem Verstärker 30 verstärkt und in einen Bandausschaltfilter 31 geführt. Das Ausgangssignal des Bandeliminationsfilters
31 wird in eine Spitzenmeßschaltung 32 geführt, und deren Ausgangssignal wird in die in Fig. 1 gezeigte Vergleichsschaltung
33 geleitet. Mit 34 ist das Netzgerät bezeichnet.
Fig. 9 ist ein Spannungs-Zeit-Diagramm zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal
der Spitzendetektorschaltung 32, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Kurve "A" zeigt das Eingangssignal der Spitzendetektorschaltung
an, und seine Spitzenwerte zeigen die Spannung des Garnes, die intermittierend in Abhängigkeit von den Schwingungen
der Drehpulsierführung 19 gemessen ist. Die Kurve "B" zeigt auf der anderen Seite das Ausgangssignal der Spitzendetektorschaltung,
welches die Spitzenwerte der Kurve "A" hält bzw. trägt.
Fig. 10 ist eine schematische Vorderansicht unter Darstellung einer Mehrzahl von Garnen mit einer Mehrzahl von Wickelvorrich-
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tungen oder Haspeln. Die Spannung wird nur von einem Garn erfaßt, und auf der Basis dieses Signals werden alle Haspeln
gleichzeitig gesteuert.
In Fig. 10 bezeichnen die Symbole 1A1 bis 1A. und 1B Zuführrollen
oder Beschickungswalzen, die kontinuierlich Garne Y. bzw.
Y. mit konstanter Geschwindigkeit zuführen. Wickelvorrichtungen bzw. Haspelvorrichtungen 4.. bis 4. sind ähnlich der in den
Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung und weisen entsprechende Wickelspindeln 8. bis 8. zur Anbringung von Wickelhülsen 9.. bis
9. auf, weisen ferner Synchronmotoren 1O1 bis 10- auf, die jeweils
die Spindeln S1 bis 8. antreiben, weisen ferner Garntraversiervorrichtungen
14.. bis 14. für die Garne Y1 bis Y. auf
und haben Induktionsmotoren 15. bis 15. für den Antrieb der
Garntraversiervorrichtungen 14.. bis 14·. Mit 2 ist eine Antischüttel-
bzw. Antischaukelführung bezeichnet, die nur für das Garn Y1 vorgesehen ist, dessen Spannung erfaßt werden soll.
Die Zahlen 3. bis 3. zeigen feste Führungen, die als Dreh- oder Stützpunkte der Changierbewegungen der Garne wirken.
In Fig. 10 wird nur die Spannung dieses Garnes Y1 erfaßt. Dies
kann z.B. wie in den Fig. 1 und 2 durchgeführt werden. Das die Garnspannung anzeigende Signal wird von der Vergleichsschaltung
33 mit dem gewünschten Wert verglichen. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 3 3 wird ebenfalls zu der Reguliereinrichtung
36 geführt, die bei dieser Ausführungsform die Drehzahl aller Wickelspindeln 8.. bis 8. der Wickelvorrichtungen
41 bis 4^ vollständig unter denselben Bedingungen regelt
bzw. reguliert. Mit anderen Worten ist es möglich, die Spannungen aller Garne zu steuern, während nur die Spannung
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eines Garnes erfaßt bzw. gemessen wird. Dies liegt daran, daß
die Erfassungs- bzw. Meßeinrichtung einen geringen Spannungsverlust auf das durchlaufende Garn aufbringt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist es auch möglich,
mehrere Wickelspindeln gleichzeitig mit einem einzigen Synchronmotor
anzutreiben. Ferner können die Synchronmotoren 1O1 bis 10. für den Antrieb der Wickelspindeln 8.. bis 8. jeweils
durch Induktionsmotoren ersetzt werden, die identischen Schlupf haben.
Andererseits kann in Fig. 10 die Drehpulsierführung 19 für mehrere
Garne vorgesehen sein, z.B. für beide Garne Y1 und Y„.
Selbst wenn das Garn Y. gebrochen ist und es unmöglich wird,
die Spannung bei ihm zu messen, ist es noch möglich, den Wikkelbetrieb fortzusetzen, wobei die Spannung beim Garn Y2 gemessen
wird. Ferner ist es auch möglich, zwischen einer Gruppe von Kraftwandlern und der Vergleichsschaltung eine Einrichtung
vorzusehen für die Vergleichmäßigung von Spannungssignalen, so daß ein Mittelwert der Spannungssignale aus allen Kraftwandlern
zu der Vergleichsschaltung als Eingangssignal geführt werden kann.
Obwohl die anfängliche Beschickungswalze 1B bei der vorstehenden
Ausführungsform gemeinsam mit den Garnen Y1 bis Y. verwendet
wird, können separate anfängliche Beschickungswalzen für jedes Garn Y1 bis Y. vorgesehen sein.
Die vorstehenden Ausführungsformen können angewendet werden,
wenn auf eine Garnspule sowie eine zylindrische bzw. Kreuzspule gewickelt wird. Fig. 11 ist eine schematische Vorderansicht
unter Darstellung dieser Ausführungsform, wobei die üblichen
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Bezugszahlen dieselbe Bedeutung haben. Falls die Garnwicklung eine Garnspule ist, ist die Geschwindigkeit der Traversier-
bzw. Changierbewegung des Garnes sehr niedrig. Deshalb ist der Unterschied zwischen der Spannung in der Mitte der Changierbewegung
und der an den zwei Enden sehr klein. Folglich ist es nicht immer notwendig, die Traversiersteilung der Drehpulsierführung
zu steuern. In diesem Beispiel sind deshalb die Vergleichsschaltung 39 und der Regler 40 nicht immer erforderlich.
Die relativen Positionen von Spannungsdetektor und Drehpulsierführung längs des Garnweges können umgekehrt sein.
Auch kann der Spindelantriebsmotor seine eigene Geschwindigkeitsänderungsfunktion
haben, wie z.B. eine Wirbelstromkupplung oder eine mechanische stufenlose Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung,
die in herkömmlicher Weise vom Regler gesteuert wird.
Die Garnwickelvorrichtung gemäß der Erfindung schafft eine Drehpulsierführung, wobei das laufende Garn periodisch über
ein kleines Maß bewegt bzw. geschaukelt oder geschüttelt wird, so daß es mit einem Kraftwandler in Berührung kommt, um dadurch
Spannungssignale zu erhalten, die genau die Wicklungsspannung während des Garnwickelbetriebes halten. Außerdem wird
der Kraftwandler nicht wirksam durch einen Vibrator in Schwingungen versetzt, und die Lebensdauer des Kraftwandlers wird
verlängert.
Ferner wird das Garn von einem Tänzerarm nicht um ein großes Maß gebogen, und der Garnspannungsverlust ist klein. Hierdurch
wird ein Wickeln unter geringer Spannung möglich, und es ist dadurch nicht notwendig, eine Phantomspannungsdetektorein-
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richtung für die anderen Garne in den Fig. 10 und 11 vorzusehen.
Folglich werden die Verfahren des Anbindens bzw. Anreihens von durch Führungen durchlaufenden Garnen minimal gemacht,
und die betriebliche Effektivität der Garnwickelvorrichtung ist verbessert, wodurch die Herstellungskoten reduziert sind.
Da außerdem eine geringe Möglichkeit gegeben ist, daß das Garn beim Durchquetschen durch Führungen beschädigt wird, ist es
auch möglich, den Wickelbetrieb mit hoher Geschwindigkeit auszuführen.
Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele
beschrieben worden ist, versteht es sich, daß äquivalente Elemente durch verschiedenen Vorrichtungsbestandteile
ersetzt werden können, z.B. der Garnbeschickung, der Wickelgeräte, der Führungen und der Pulsiervorrichtungen etc.
Es können verschiedene Vergleichsschaltungen und Kraftwandler verwendet werden, und die Teile und ihre Reihenfolge können
ohne Beeinträchtigung des Betriebes oder Opferung der erfindungsgemäßen Vorteile in vielen Fällen umgekehrt werden.
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Claims (14)
- Dr. Hans-Heinrich VillrathDr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus SeifTertPATENTANWÄLTED - 6200 WIESBADEN 1 13.2.1979 Postfach 6145C^v-F-cr.g-S^fo 25 Sf/Whtl£ V- f.! 2!) 37 27 20
Tc!.gr>:r.T.j.-L-pist: \.ΛLLPATENT Tflti: 4- If6 247TD-78028Toray Industries, Inc., 2, Nihonbashi-Muromachi, 2-chome, Chuo-ku, Tokyo,103 JapanGarnwickeIvorrichtungPriorität: Japanische Patentanmeldung Nr. 16 701/7 8 vom 16. Februar 1978Patentansprüche. Garnwickelvorrichtung mit einer Einrichtung für die Zufuhr von Garn mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit und mit Einrichtungen zum Aufwickeln des Garnes zu einer Garnpackung oder Garnwicklung und zum Aufbringen einer Traversierbewegung auf das Garn nach rückwärts und vorwärts längs der Garnwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß eine feste Führungseinrichtung (2, 3) aufstromig von der Wickelvorrichtung (4)909344/0631_ 2 —angeordnet ist und einen Dreh- oder Stützpunkt der Traversier- bzw. Changierbev/egung des Garns (Y) vorsieht, eine Garnspannungsmeßeinrichtung (19) aufstromig von der festen Führungseinrichtung (3) angeordnet ist zur intermittierenden Abbiegung des Garns (Y) zur Messung seiner Spannung sowie zur Erzeugung eines dementsprechenden Spannungssignales, eine Einstelleinrichtung (35) für die Erzeugung eines der gewünschten Garnspannung entsprechenden Signales vorgesehen ist, eine Vergleichseinrichtung (33) für die vorgenannten Signale vorgesehen ist zur Erzeugung eines Fehlersignals als Anzeige der Differenz zwischen den zwei Signalen, eine Einrichtung (1OA, 10B) für die Veränderung der Wickelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Fehlersignal vorgesehen ist und eine weitere Garnwikkelvorrichtung (4) vorgesehen ist, wobei die Reguliereinrichtung (40) so verbunden ist, daß sie die Geschwindigkeit der weiteren Wickelvorrichtung reguliert. - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Garnzuführeinrichtung (1A, 1B) vorgesehen ist für die Zuführung des Garnes mit einer konstanten Geschwindigkeit, die Wickelvorrichtung (4) für das Aufwickeln des Garnes (Y) zu einer Garnwicklung (11) mehr als eine Spindel (8A, 8B) aufweist zur Befestigung einer Wickelhülse (9A, 9B), wobei die Wickelspindel von einem Motor (1OA, 10B) angetrieben ist, eine Garntraversiervorrichtung (14) zum Aufbringen einer Changierbewegung des Garnes in den Richtungen parallel zur Längsache der Garnwicklung (11) vorgesehen ist, wobei die Garntraversiereinrichtung (14) aufstromig von der Wickelspindel (8A, 8B) angeordnet ist, durch die feste Führung (3) das Garn (Y) zur Garntraversiervorrichtung (14) verläuft, die feste Führung (3) aufstro-909844/0631mig von der Garntraversiervorrichtung (14) angeordnet ist und als Dreh- oder Stützpunkt der Changierbewegung des Garnes (Y) wirkt, ein Kraftwandler (25) vorgesehen ist zur Erzeugung eines elektrischen Signals zur Anzeige der Spannung des Garnes (Y), wobei der Kraftwandler (25) aufstromig von der festen Führung (3) angeordnet ist, eine aufstromig von der festen Führung (3) angeordnete Drehpulsierführung (19) zum periodischen Ablenken des Garnes, um dieses mit dem Kraftwandler (25) in Berührung zu bringen, wobei die Drehpulsierführung (19) eine Garnführungsoberfläche (21, 23, 24) aufweist, die auf einer sich drehenden Welle (22) befestigt ist, eine Vergleichseinrichtung (33) mit dem Kraftwandler (25) und der Einstellvorrichtung (35) verbunden ist für den Vergleich des elektrischen Signals aus dem Kraftwandler (25) mit dem aus der Einstellvorrichtung (35) zur Erzeugung eines Fehlersignals zur Anzeige der Differenz zwischen den zwei Signalen, und daß ein Regulator (36) mit der Vergleichseinrichtung (33) und dem Motor (1OA, 1OB) verbunden ist zur Regulierung der Drehgeschwindigkeit der Wickelspindel (8A, 8B) in Abhängigkeit von dem Fehlersignal .
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Garnbeschickungseinrichtungen (1A1 - 1A-) vorgesehen ist für die Zuführung von mehreren Garnen (Y. - Y.) mit konstanter Geschwindigkeit, eine Mehrzahl von Wickelvorrichtungen (41 - 4.) vorgesehen ist für das Aufwickeln jedes Garnes zu einer Garnwicklung, wobei jede der Wickelvorrichtungen mehr als eine Wickelspindel (8.. - 8,) aufweist zur Anbringung einer Wickelhülse auf jeder Spindel, wobei die Wickelspindel9 0 9 8 U / 0 6 3 1von einem Motor angetrieben wird und eine Garntraversiervorrichtung (14.. - 14.) vorgesehen ist zum Aufbringen einer Traversier- oder Changierbewegung auf das Garn in Richtungen parallel zur Längsachse der Garnwicklung, daß die Garntraversiervorrichtung aufstromig von der Wickelspindel angeordnet ist, daß eine Vielzahl von festen Führungen O1 - 3.) aufstromig von der Garntraversiervorrichtung (14.. - 14.) vorgesehen ist, wobei jede Führung für alle die Wickelvorrichtungen vorgesehen ist und als Dreh- oder Stützpunkt der Traversierbewegung des Garnes dient, daß ein Kraftwandler (25) zur Erzeugung eines elektrischen Signals vorgesehen ist, welches die Spannung des Garnes anzeigt, eine Drehpulsierführung (19) aufstromig von einer der festen Führungen (2, 3), die als Drehpunkt der Changierbewegung des Garnes dienen, angeordnet ist, zur periodischen Ablenkung des Garnes, um dieses in Berührung mit dem Kraftwandler (25) zu bringen, wobei die Drehpulsierführung (19) eine Garnführungsoberfläche aufweist, die auf einer Drehwelle befestigt ist, und auch der Kraftwandler (25) aufstromig von einer der festen Führungen (2, 3) angeordnet ist, eine Einstelleinrichtung (35) vorgesehen ist für die Erzeugung eines elektrischen Signals als Anzeige einer bestimmten gewünschten Größe der Spannung des Garnes, eine Vergleichseinrichtung (33) mit dem Kraftwandler (25) und der Einstellvorrichtung (35) verbunden ist, zum Vergleich des elektrischen Signals aus dem Kraftwandler mit dem aus der Einstellvorrichtung, zur Erzeugung eines Fehlersignals als Anzeige der Differenz zwischen den zwei Signalen, und daß eine Reguliereinrichtung (36) mit der Vergleichseinrichtung (33) und dem Motor verbunden ist, zur Regulierung der Drehzahl der Wickelspindel9098U/0631in Abhängigkeit von dem Fehlersignal, wobei die Drehzahl der Wickelspindeln aller Wickelvorrichtungen gleichzeitig geregelt wird.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenvergleichseinrichtung vorgesehen ist für den Vergleich der Phase der Drehpulsierführung (19) mit der des traversierenden Garnes (Y), wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird zur Anzeige der Differenz zwischen den zwei Phasen, wobei die Phasenvergleichseinrichtung mit den Motoren (1OA, 1OB) für den Antrieb der Drehpulsiereinrichtung (19) sowie für den Antrieb der Garntraversiereinrichtung (14) verbunden ist, und daß eine Reguliereinrichtung (36) vorgesehen ist für die Regulierung der Phase der Drehimpulsführung (19) derart, daß die Fadenführungsoberfläche der Drehpulsierführung (19) das laufende Garn (Y) berühren kann, wenn es sich in der Mitte des Bereiches befindet, über welchen das Garn changiert.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpulsierführung (19) derart rotiert, daß ihre Garnführungsoberfläche in derselben Richtung dreht wie die, in welcher das Garn läuft, wo sie das Garn berührt.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpulsierführung (19) aus einer Platte besteht, die fest an der sich drehenden Welle (22) angebracht ist, und mindestens einen Führungsstift (23) aufweist, der auf der kreisförmigen Platte befestigt ist und zum Garnweg hin von der Platte heraussteht.9098U/0631
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehpulsierführung (19) eine Nocke (24) mit mindestens einer gekrümmten Garnführungsoberfläche aufweist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftwandler (25) ein Kraftwandlerelement (29) aufweist mit einer elastischen Platte (26), einem Dehnungsmesser (28), der an dieser angebracht ist, und einer Führung (27), die an einem Ende der elastischen Platte (26) befestigt ist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Kraftwandlerelementen (29) in einer gemeinsamen Schaltung vorgesehen ist.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung (4) einen Drehaufbau mit mindestens zwei Wickelspindeln (8A, 8B) hat.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1OA, 10B) für den Antrieb der Wickelspindel ein Induktionsmotor ist.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor für den Antrieb der Wickelspindel ein Synchronmotor ist.
- 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (Y) kontinuierlich in Abstromrichtung angetrieben ist, daß die Garnführungen (2, 3) in Abstand angeordnet sind und einen geraden Garnweg für den Durchlauf des Garnes vorsehen, eine Spannungsabfühleinrichtung (25) neben dem Garnweg angeordnet und derart ausgebildet ist, daß die Garnspannung und seine Vibration abgefühlt werden, eine Garn-909844/0631ablenkeinrichtung (19) neben dem Garnweg vorgesehen ist zum Ablenken des durchlaufenden Garnes aus seinem geraden Weg derart, daß das Garn mit der Spannungsabfühleinrichtung in Berührung gelangt, eine Einrichtung (29) für die Erzeugung eines Standardsignals entsprechend der gewünschten Spannung des durchlaufenden Garnes vorgesehen ist, eine Einrichtung (29) zur Erzeugung eines Spannungssignals mit der Spannungsabfühleinrichtung (29) verbunden ist, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Differenzsignals vorgesehen ist für den Erhalt der Differenz zwischen dem Standardsignal und dem Spannungssignal, und daß eine Einrichtung zur Steuerung des Garnantriebs in Abhängigkeit von dem Differenzspannungssignal vorgesehen ist, welches aus der Einrichtung für die Erzeugung des Differenzsignals erhalten ist.
- 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand voneinander angeordneten Garnführungen (2, 3) einen geraden Garnweg für das durchlaufende Garn vorsehen, die Vibrationsabfühleinrichtung neben dem Garnweg vorgesehen ist zum Abfühlen der Vibration, die Spannungsabf ühleinrichtung im Abstand von der Vibrationsabfühleinrichtung angeordnet und derart ausgestaltet ist, daß die Garnspannung und die Vibration erfaßt werden, die Garnablenkeinrichtung neben der Garnbahn angeordnet ist zum Ablenken des laufenden Garns aus seinem geradlinigen Weg, um dieses mit der Spannungsabf ühleinrichtung im Berührung zu bringen, die Einrichtung zur Erzeugung des Vibrationssignals mit der Einrichtung zum Abfühlen der Vibration verbunden ist, die Einrichtung zur Erzeugung des Spannungssignals mit der Einrichtung zum Abfühlen der Span-44/0631nung verbunden ist, die Einrichtung zum Subtrahieren des Vibrationssignals von dem Spannungssignal für ein Spannungssignal sorgt, welches im wesentlichen von Vibrationen frei ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zur Steuerung des Garnantriebes in Abhängigkeit von dem Spannungssignal, welches auf der Einrichtung zur Subtraktion der Vibrations- und Spannungssignale erhalten ist.9G98U/0631
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