DE3872554T2 - Vorrichtung und verfahren zum intermittierenden speichern und wiederabgeben von faeden waehrend des aufspulens von konischen spulen mit konstanter fadenzufuehrgeschwindigkeit. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Garnspannvorrichtung in einer Wickeleinheit für konische Spulen, denen Garn mit konstanter Geschwindigkeit von einzelnen Spinneinheiten zugeführt wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, in der ein Speicher für die Garnzufuhr und ein Spannungskompensator und -regulator für das angewickelte Garn kombiniert sind.
• Bei Spinneinheiten tritt das Garn an deren Ausgang mit einer konstanten Geschwindigkeit aus Vorschubrollen aus und muß mit einer Geschwindigkeit abgelegt werden, die zwischen dem größeren Durchmesser und dem kleineren Durchmesser der gerade gewickelten konischen Spule variiert.
• Bei einem solchen Arbeitsprozeß ist es daher notwendig, die Garnlänge in dem Abschnitt zwischen den Vorschubrollen und dem Ablegepunkt des Garnes am Umfang der konischen Spule periodisch zu ändern. Diese Längenänderung und die daraus folgende Garnspannungsänderung werden kompensiert, indem die Garnbahn mit Hilfe einer Wickelspannungsregulier- und -kompensiereinrichtung eingestellt wird.
• Spannungskompensatoren sind in der Technik bekannt. Sie bestehen aus einer Ablenkrolle, die an einem Schwingarm befestigt ist. Abhängig von der momentanen Garnspannung, oder besser entsprechend der momentanen Stellung des Schwingarmes wird die bewegliche Ablenkrolle in einem veränderlichen Ausmaß aus ihrer Anschlag- bzw. Lagerstellung ausgelenkt, wobei diese Stellung durch die Wirkung einer Kraft eingenommen wird, die von einem Gegengewicht, einer Feder oder einem ähnlichen elastischen Element entgegen der vom Garn ausgeübten Spannung aufgebracht wird. Diese Garnspannungskompensatoren haben den Nachteil, daß sie eine elastische Gegenkraft ausüben, die nicht in der Weise gesteuert werden kann, daß sie Spannungsänderungen berücksichtigt, welche im Garn bei einer unregelmäßigen Speicherung auftreten können.
• In dieser Hinsicht versetzt bei diesen Vorrichtungen eine konstant rotierende, im wesentlichen zylindrische Antriebsrolle die zu bildende konische Spule in Drehung, wobei die Abmessungen der Spule zusammen mit der Konizität und dem Winkel der Wickelhelix die Winkelschwenkamplitude des beweglichen Schwingarmes bestimmen.
• Die Schwenkstellung des letzteren, welche die an ihm befestigte Rolle konstant am Garn angelegt hält, bestimmt die Garnspeicherung, die entsprechend dem Arbeitsfortschritt des gesamten Garnspeicher- und Freigabezyklus ständig zu- und abnimmt. Jeder Schlupf zwischen der Spulenantriebsrolle und der gerade gebildeten Spule - ein Effekt, der auf Grund des verwendeten Reibungsantriebes häufig auftritt - erhöht die Länge des gespeicherten Garnes und verändert die Schwenkstellung des beweglichen Armes, der unter der Wirkung des als Zugmittel wirkenden elastischen Elementes im Grenzbereich in eine Anschlagstellung bewegt wird, wodurch die Spannung des aufgenommenen Garnes aufgehoben wird. Ohne Spannung wickelt sich aber das die Wickelrollen verlassende Garn in unregelmäßigen Windungen auf, was die Spulenbildung beeinträchtigt und im äußersten Fall eine Verdrehung des Garnes um sich selbst mit der Folge von Knoten und Verwicklungen bewirkt, so daß die Garnkonsistenz beeinträchtigt wird. Das verwickelte Garn erzeugt häufig auch Hindernisse, welche die Garnkontinuität unterbrechen und so den Spinnvorgang blockieren. Die hohe Garnerzeugungsgeschwindigkeit der Spinneinheiten bedeutet, daß jede Produktionsunterbrechung bei solchen Spinneinheiten wegen der reduzierten Geschwindigkeit der Garnaufnahme in Form der Spulen beträchtliche Bedeutung gewinnt.
• Garnspannungskompensatoren dieser Art haben auch den Nachteil, daß sie, wenn sich die Garnnummer, die Garndicke, die Art der zu bildenden Spule oder der Wickelhelixwinkel ändert, durch mühsame händische Einstellungen in den einzelnen Spinnstationen oder durch Ersetzen des elastischen Elementes durch ein anderes elastisches Element, das den andersartigen Betriebsbedingungen entspricht, an diese Änderungen angepaßt werden müssen. Diese Vorrichtungen sind daher im Betrieb unflexibel.
• Vorrichtungen zum Speichern und zum intermittierenden Freigeben von Garn, bevorzugt für Textilmaschinen, sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise umfassen diese die in der DE-A-1785153 und der DE-A-2454917 beschriebenen und beanspruchten Vorrichtungen.
• Solche Vorrichtungen haben zahlreiche Nachteile: Sie sprechen nicht auf die Spannung und noch weniger auf Spannungsänderungen des Wickelgarnes an, weil das Speicher- und Freigabeelement derart ausgebildet ist, daß es über ein Hebelsystem vollständig von einer sich hin- und herbewegenden Antriebsstange gesteuert wird, die über die gesamte Maschinenbreite verläuft, um die Garnspeicher aller Spinneinheiten zu betätigen; solche Vorrichtungen sind nicht in der Lage, die Garnspannung an einen oder mehrere vorgegebene Einstellwerte entsprechend der Art des aufgenommenen Garnes oder der gebildeten Spule anzupassen; es ist einigermaßen schwierig, an ihnen den Vorgabewert für die Speicherung des gewickelten Garnes einzustellen, weil diese Einstellung händisch von einer Bedienungsperson durch Einstellen der Länge der Verbindungsstangen oder der Lagen der Hebelanlenkpunkte, um die Länge der Hebelarme zu verändern, durchgeführt werden muß und daher zeitraubend, arbeitsaufwendig und jeweils entsprechend den geometrischen Eigenschaften der gewickelten Spule und des Wickelhelixwinkels anders geartet ist; sie besitzen auch eine ziemlich hohe Trägheitskraft auf Grund des Vorhandenseins mehrerer Hebelsysteme, die gleichzeitig, aber intermittierend bewegt werden, und haben die Tendenz, unkontrollierbare Vibrationsschwingungen auszulösen und damit die Aufnehmgeschwindigkeit zu begrenzen; sie setzen auch Grenzen für die Maschinenlänge und die Anzahl der Spinneinheiten, weil ihr Betrieb auf Antriebsstangen beruht, die sich über die Breite der Aufnehmeinheiten erstrecken müssen und einer großen Zahl von hin- und hergehenden Bewegungstakten unterworfen sind. Diese Vorrichtungen sind auch ziemlich sperrig und ineffizient, wenn zwischen der gebildeten konischen Spule und der Antriebsrolle ein Schlupf vorhanden ist. Dieser Schlupf, der mehr oder weniger stark ausgebildet ist, tritt oft auf, weil die kreuzgewickelte konische Spule ständig an einer Antriebsrolle anliegt, die auf einem vorgegebenen, aber schmalen Teil ihrer 0berfläche ein Reibungsband aufweist, das für den Reibungsantrieb verwendet wird.
• Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtungen ist das Vorhandensein beweglicher Teile, wie Stangen oder Wellen, die während der Konstruktion der Maschine vorgesehen und montiert werden müssen, und nicht später eingebaut werden können.
• Diese beweglichen Elemente steuern den Betrieb der einzelnen Speichervorrichtungen und erstrecken sich über die gesamte Wickelbreite ausgehend von einer Position am Kopf der Maschine. Auf Grund ihres Konstruktionsprinzipes sind diese Vorrichtungen daher unflexibel und nicht an existierende Spinnstationen oder Stationen, die mit den genannten beweglichen Elementen ausgestattet sind, welche über die Vorderstruktur der gesamten Aufnehmbreite verlaufen, anpaßbar.
• Weiters sind Spannvorrichtungen mit einem Spannungskompensatorarm bekannt, bei welchen die Garnspannung als Funktion der Winkelstellung des Armes gesteuert wird. Eine Vorrichtung dieser Art und mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angeführten strukturellen und funktionellen Merkmalen ist aus der GB-A-2 125 072 bekannt.
• Bei dieser bekannten Vorrichtung bestimmt eine Änderung der Winkelstellung des Spannungskompensatorarmes über eine elektronische Komparator- und Steuereinheit die Einstellung eines Garnspanners, der dem Arm vorgeordnet ist, so daß die Garnspannung erhöht oder erniedrigt wird und somit die vorhergehende Winkelstellung des Armes wiederhergestellt wird.
• Eine solche Vorrichtung ist aber nicht geeignet, wenn, wie im Falle des Wickelns konischer Spulen eine intermittierende Garnspeicherung gefordert wird, weil der Kompensatorarm der bekannten Vorrichtung keine Garnspeicher- und -freigabebewegungen ausführen kann, ohne gleichzeitig in den Garnspanner einzugreifen und Garnspannungsänderungen zu bewirken, die solchen Bewegungen entgegengesetzt sind.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden, indem eine Garnspannvorrichtung in einer Wickeleinheit für konische Spulen geschaffen wird, denen Garn mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt wird, welche Vorrichtung:
• - es ermöglicht, daß die gespeicherte Garnlänge immer innerhalb eines voreingestellten Wertebereiches mit nur beschränkten Abweichungen der Garnspannung gehalten wird;
• - das unmittelbare Aufnehmen jeglicher zusätzlichen Garnlängen gestattet, die unbeabsichtigt auf Grund eines Schlupfes zwischen der Antriebsrolle und der gebildeten konischen Spule vorhanden ist;
• - die Garnaufnahmegeschwindigkeit bei der Bildung konischer Spulen nicht beschränkt;
• - der Maschinenlänge keine Einschränkungen auferlegt und somit die Anzahl der nebeneinander anzuordnenden Wickeleinheiten nicht beschränkt, weil diese für ihren Betrieb keinerlei Antriebselement erfordern, das sich über die gesamte Wickelbreite erstreckt, und somit auch keine weiteren Massen besitzen, die sich in Längsrichtung der Maschine bewegen und an Antriebsstangen angeschlossen sind, welche hin- und hergehenden Bewegungen unterworfen sind;
• - den erzielbaren Spulendurchmesser nicht einschränkt und keine arbeitsaufwendige Einstellung erfordert, wenn die Konizität der gebildeten Spulen geändert werden soll;
• - extreme Betriebsflexibilität aufweist, so daß ein Anwendungsbereich eröffnet wird, der die Herstellung weicher oder fester Spulen innerhalb eines großen Bereiches von Garnnummern ermöglicht, ohne daß arbeitsaufwendige mechanische Einstellungen erforderlich sind;
• - ohne extensive Demontagen und Montagen der Komponenten der Wickelmaschine verwendet werden kann, wenn sie - einmal für die Erzeugung zylindrischer Spulen eingestellt - auf die Erzeugung konischer Spulen umgestellt werden soll;
• - einfach abmontiert werden kann, so daß es möglich ist, sowohl konische als auch zylindrische Spulen auf der gleichen Maschine herzustellen.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Garnspannvorrichtung, bei der ein Speicher für die intermittierende Zufuhr des Garnes und ein Spannungskompensator und -regulator für das gewickelte Garn in einer Weise kombiniert sind, die nur sehr wenig Wartung bedarf.
• Diese und weitere Ziele werden alle mit Hilfe einer Garnspannvorrichtung erreicht, welche die in Anspruch 1 beanspruchten Merkmale aufweist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, bei jeder Änderung der Garnart oder jeder Änderung der geometrischen Eigenschaften der Wicklung oder der zu erzielenden Spule die Spannung des aufgenommenen Garnes automatisch an einen korrespondierenden Wert anzupassen und auf diesen einzustellen, um reguläre Speicher- und Freigabeschwünge entsprechend den voreingestellten Werten und Grenzen zu erzielen.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie ermöglicht, daß das Ansprechverhalten und die Betriebsgeschwindigkeit der Antriebsquelle beim Verdrehen der Welle in Richtung einer Erhöhung der Vorspannung des elastischen Elementes größer ist als das Ansprechverhalten bzw. die Betriebsgeschwindigkeit der Antriebsquelle beim Verdrehen der Welle in Richtung einer Verringerung der Vorspannung bzw. eines Erschlaffens des elastischen Elementes.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß sie gewährleistet, daß die Winkeldrehungen, sobald sie einmal von der Antriebsquelle oder dem Betätiger veranlaßt worden sind, in beiden Richtungen zum Zwecke der Änderung der Vorspannung des elastischen Elementes vollkommen irreversibel sind, so daß der Schub des elastischen Elementes gegen die Welle oder allfällige Maschinenvibrationen beim Betrieb nicht einmal zu einer geringfügigen Abänderung des Ausmaßes der durchgeführten Drehungen fähig sind.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden an Hand eines nicht einschränkenden Beispieles unter Bezugnahme auf die einzige begleitende Zeichnungsfigur beschrieben.
• Diese ist eine schematische isometrische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenwirken mit einem Garnführungselement, wobei die gebildete Spule durch das Reitungsband einer Antriebsrolle angetrieben wird und die Figur den Zeitpunkt einer maximalen Speicherung in der Garnbahn zeigt, wobei sich das Garnführungselement in Richtung einer Durchmessererhöhung der kreuzgewickelten Spule bewegt.
• Ein Zapfen 1 ist starr an einem beweglichen geformten Arm 2 eines Garnkompensations- und -freigabehebelsystems befestigt, das als lineares Positionierungselement eines Systems zur Steuerung und Überwachung der effektiven Länge des gespeicherten Garnes 18 wirkt. 2a ist die Stellung, die der bewegliche Arm 2 in dem Augenblick seiner Schwingbewegung einnimmt, wenn die gespeicherte Länge des Garnes 18 gleich Null oder gleich einem Minimum ist. Eine Hülse oder ein Ring 3 verbindet ein Ende des beweglichen Armes 2 starr mit einem Ende eines zweiten geformten Armes 4 des Garnspeicher- und -freigabehebelsystems. Der Arm 4 dient als tatsächliches Speicher- und Freigabeelement für das Garn 18, wobei er auch als Spannungskompensations- und Einstellelement für das gewickelte Garn 18 wirkt. 4a ist die Stellung, die der bewegliche Arm 4 in dem Augenblick seiner Schwingbewegung einnimmt, wenn die gespeicherte Länge des Garnes 18 gleich Null oder gleich einem Minimum ist. Eine Garnablenk- und -führungsrolle 5 bewegt sich mit der Schwingbewegung mit, indem sie vom freien Ende des beweglichen Armes 4 getragen wird, ist aber in der Lage, sich um ihre eigene Achse zu drehen, um keine Gleitreibung am Garn 18 zu erzeugen, das einem fortlaufenden Aufnahmevorgang unterzogen ist. Die Rolle 5 hat ein im wesentlichen zylindrisches Profil. 5a ist die Stellung, welche die bewegliche Garnablenk- und -führungsrolle 5 in dem Augenblick ihrer Schwingbewegung einnimmt, wenn die gespeicherte Garnlänge gleich Null oder gleich einem Minimum ist. Ein vorgespanntes spiralförmiges elastisches Element 6, dessen eines Ende am Zapfen 1 befestigt ist, speichert Antriebsenergie durch entsprechende Verformung, die sich aus seiner Vorspannung durch eine von einer Welle 10 aufgebrachte Winkelverdrehung ergibt. Das elastische Element 6 besteht aus einem Stahlstreifen oder -draht oder einem ähnlichen Stahlelement, das im wesentlichen als flache Archimedische Spirale gewickelt ist und eine Reaktionskraft ausübt, die der von der Spannung des Garnes 18 auf den Arm 4 erzeugten Kraft entgegenwirkt und diese ausgleicht. Eine Spule 7 eines analogen oder digitalen Wandlers oder eines anderen optischen oder magnetischen Positionsfühlers dient dazu, fortlaufend die Winkelstellung des Hebelsystems über einen bogenförmigen Vorsprung 36 des beweglichen Armes 2 zu erfassen und diese Stellung in ein elektrisches Signal oder eine Reihe von elektrischen Signalen umzuwandeln, die einer elektronischen Steuereinheit 8 zugeführt werden, welche einen elektrischen Komparator und einen elektronischen Mikroprozessor aufweist. Diese Steuereinheit 8 verarbeitet die Daten, die aus dem analogen oder digitalen Wandler mit der Spule 7 und dem beweglichen Vorsprung 36 kommen, um dann eine Antriebsquelle 9 zur Regulierung der Garnspannung zu betätigen. Die Antriebsquelle 9 treibt die Welle 10 an und besteht aus einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Betätiger (z.B. einem Schrittmotor) oder einer Kombination zweier oder mehrerer dieser Arten. Die Welle 10 ist drehbar gelagert, so daß sie von der Antriebsquelle 9 winkelmäßig verdreht werden kann, um die Vorspannung des spiralförmigen elastischen Elementes 6 zum Zwecke der Regulierung der Garnspannung zu verändern, wenn diese vom voreingestellten Wertebereich abgewichen ist. Die Welle 10 ist an oder nahe ihrem Ende am inneren Ende des spiralförmigen elastischen Elementes 6 befestigt oder angelenkt. Eine Garnablenk- und -führungsrolle 11 mit im wesentlichen zylindrischen Profil ist an einer Grundplatte 13 befestigt.
• Die Rolle 11 kann sich frei um ihre Achse drehen, um keine Gleitreibung am Garn 18 zu erzeugen, das einer fortlaufenden Aufnahmebewegung unterzogen ist. Eine Garnablenk- und -führungsrolle 12 mit im wesentlichen zylindrischen Profil ist an einer Grundplatte 15 befestigt. Die Rolle 12 kann sich frei um ihre Achse drehen. Die Grundplatte 13 für die Rolle 11 ist an der Maschinenstruktur befestigt, die nicht dargestellt ist. Die Grundplatte 15 für die Rolle 12 ist ebenfalls an der Maschinenstruktur befestigt. Ein Paar Rollen 14 und 16 ist in der Bahn des Garnes 18 angeordnet, wobei die beiden Rollen gegeneinander gepreßt werden und das Garn 18 zwischen ihnen durchtritt, um es von einer Spinneinheit einer Rotorspinnmaschine abzuziehen und mit konstanter Geschwindigkeit der erfindungsgemäßen Kompensatorvorrichtung zuzuführen. Eine massive oder hohle Welle 20 mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt wird als Steuerstange für ein Fadenführungselement 26 betrieben, u.zw. mit Hilfe eines geeignet geformten Steuernockens, um eine hin- und hergehende Bewegung mit geeigneten kinematischen und dynamischen Eigenschaften auf das Fadenführungselement 26 zu übertragen. Eine Antriebsrolle 22 versetzt die konische Spule 24 in einem Reibungsbereich 28 in Form eines kreisförmigen Bandes begrenzter Breite in Drehung. Die Spule 24 ist an einem Spulenträgerarm 34 drehbar gelagert. Die Welle 20 erstreckt sich über die gesamte Betriebswickelbreite der Maschine. Eine Klinge 30 lenkt die Bahn des Garnes 18 vor dem Fadenführungselement 26 um. Diese Klinge kann linear oder mit mehr oder weniger stark ausgeprägten Profilen versehen sein, die bereits in der Technik bekannt sind. Eine Grundplatte 32 trägt die Spule 7 des analogen oder digitalen Wandlers. Diese Spule umgibt den bogenförmigen Vorsprung 36, der am freien Ende des beweglichen Armes 2 angeordnet ist, welcher Vorsprung den beweglichen Kern des analogen oder digitalen Wandlers bildet. 36a ist die Stellung, die der Vorsprung 36 in jenem Augenblick seiner Schwenkbewegung einnimmt, wenn die gespeicherte Länge des Garnes 18 gleich Null oder gleich einem Minimum ist. Ein Verbindungskabel 38 verbindet den Wandler, der elektrische Signale proportional der Linearstellung des Vorsprunges 36 erzeugt, mit der Steuereinheit 8. Ein Verbindungskabel 40 verbindet die Steuereinheit 8 mit der Antriebsquelle 9. 42 stellt den Schwingweg des beweglichen Armes 4 dar, und 44 den hin- und hergehenden Bewegungsweg der Welle 20. Eine Welle 46 ist die Schwenkachse, um die das intermittierende Garnspeicher- und -freigabehebelsystem mittels der Hülsenkupplung 3 schwingt, die auf der Welle 46 schwenkbar gelagert ist. Die Antriebswelle 48, welche die Antriebsrolle 22 starr trägt, erstreckt sich über die gesamte Wickelbreite der Maschine.
• Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt.
• Der Zweck der Speicher- und Freigabevorrichtung für das Garn 18, das auf die konische Spule 24 gewickelt wird, besteht darin, die sich ändernde Wickelgeschwindigkeit, die sich aus der Konizität der Spule 24 ergibt, an die konstante Ausgangsgeschwindigkeit der Vorschubrollen 16 und 14 anzupassen. Die mittlere Wickelgeschwindigkeit entspricht im wesentlichen der Spinngeschwindigkeit der Spinnkammer. Wenn das Garn 18 auf dem kleineren Durchmesser der Spule 24 aufgenommen wird, ist die Wickelgeschwindigkeit kleiner als die Zufuhrgeschwindigkeit von den Rollen 14 und 16, und das Hebelsystem speichert mit Hilfe seines beweglichen Armes 4 eine geeignete Länge des Garnes 18. Diese gespeicherte Länge wird allmählich wieder zurückgegeben, wenn sich die Aufnahmegeschwindigkeit bei der Bewegung des Garnes 18 zum größeren Durchmesser der Spule 24 mit Hilfe des Garnführungselementes 26 erhöht.
• Das Verhältnis des kleineren Durchmessers zum größeren Durchmesser der gebildeten Spule 24 bestimmt die maximale Länge des Garnes 18, die bei jedem vollständigen Zyklus des Garnführungselementes 26 gespeichert und dann freigegeben werden muß.
• Weil sich dieses Verhältnis fortlaufend mit der Zunahme der Bewicklung der gebildeten Spule 24 verringert, nimmt auch die Amplitude der Schwingbewegung der beweglichen Garnablenk- und -führungsrolle 5 ab, um die Speicherung des Garnes 18 zu verringern.
• Die bewegliche Ablenkrolle 5 erzeugt eine Schleife, indem sie das Garn 18 zwischen den beiden festen, in einem Abstand angeordneten Führungsmitteln, die durch die Rollen 11, 12 definiert werden, von seiner Bahn ablenkt. Diese Schleife hat eine sich kontinuierlich ändernde Amplitude und die erfindungsgemäße Vorrichtung steuert automatisch diese Schleife, indem sie als Kompensator für die periodischen Spannungsänderungen wirkt, die als Ergebnis der periodischen Wickelgeschwindigkeitsänderungen bei der Bildung einer konischen Spule auftreten.
• Um diese Spannungsänderungen zu kompensieren, denen das aufgenommene Garn 18 unterworfen ist, und diese auf einen im wesentlichen konstanten Wert einzustellen, muß die bewegliche Ablenkrolle 5, die das Garn durch die Schwingbewegung des beweglichen Armes 4 zwischen einer Vielzahl von Garnspeicher- und -freigabestellungen in eine temporäre Speicherschleife zieht, verschiedene Stellungen innerhalb eines bestimmten Bereiches von Schwingbewegungsstellungen relativ zu den festen Ablenkführungsrollen 11 und 12 einnehmen. Diese letzteren, die drehbar sind, bilden auf Grund ihrer Form eine exakte Führung für das Garn 18.
• Wegen der starren Verbindung zwischen den zwei beweglichen Armen 2 und 4 verändert diese Stellungsänderung der beweglichen Ablenkrolle 5 auch die Stellung des Vorsprunges 36 des Hebels 2.
• Diese Änderung erzeugt ein Signal oder verschiedene Signale elektrischer Natur, die über das Verbindungskabel 38 der Zentraleinheit 8 zugeführt werden, welche diese Signale mit zumindest einem Bezugssignal vergleicht, das Schwenkwinkeln des Hebelsystems innerhalb eines regulären Schwingbereiches zugeordnet ist, der einer regulären Fadenspannung entspricht. Wenn während des kontinuierlichen Wickelvorganges die Speicherschwünge innerhalb vorgegebener voreingestellter Grenzen bleiben, die diesen regulären, der regulären Fadenspannung entsprechenden Schwingbereich definieren, erzeugt die momentane Linearbewegungsstellung des Vorsprunges 36 elektrische Signale, die, wenn sie in der Steuereinheit 8 verarbeitet werden, bestätigen, daß die Speicher- und Freigabezyklen des Garnes 18 regulär sind. Somit wird am Ausgang der Steuereinheit 8 kein Signal erzeugt und daher der Antriebsquelle 9 kein Aktivierungssignal zugeführt. Wenn während des kontinuierlichen Wickelvorganges die Speicherschwünge des Hebelsystems von den vorgegebenen voreingestellten Grenzen abweichen oder über diese hinausgehen, erzeugt die entsprechende Linearbewegungsstellung des Vorsprunges 36 ein elektrisches Signal oder Signale, die nach einem geeigneten Vergleich und einer geeigneten Verarbeitung in der Steuereinheit 8 sich als verschieden von zumindest einem Bezugssignal erweisen, was die sofortige Erzeugung eines elektrischen Ausgangssteuersignales bewirkt, das die Antriebsquelle 9 aktiviert. Letztere verdreht die Welle 10 winkelmäßig, um die Vorspannung des spiralförmigen elastischen Elementes 6 zu vergrößern oder zu verkleinern und dadurch die Schwünge des Hebelsystems innerhalb der Grenzen des vorgegebenen voreingestellten Bereiches wiederherzustellen und das Hebelsystem an einen Garnspannungswert anzupassen, der geringfügig größer oder kleiner als sein vorhergehender Wert ist.
• Dieser letztere Vorgang kann wie folgt weiter verdeutlicht werden. Wenn die bewegliche Ablenkrolle 5 veranlaßt, daß die Schleife im Garn 18 eine Stellung einnimmt, welche die Grenze für maximal zulässige Speicherung überschreitet, die vom vorgegebenen Schwingbereich für regulären Betrieb zugelassen wird, wird die Antriebsquelle 9 betätigt und verdreht die Welle 10 in diejenige Richtung, die das Ausmaß der Vorspannung des spiralförmigen elastischen Elementes 6 geringfügig herabsetzt. Daher erschlafft dieses letztere Element und zwingt das Garn 18 mit Hilfe des Hebelsystemes 2, 3, 4 und 5, sich auf der konischen Spule 24 mit einer mittleren Spannung aufzuwickeln, die geringfügig kleiner ist als in der vorhergehenden Situation. Diese Reduzierung der mittleren Spannung des kontinuierlich aufgewickelten Garnes 18 muß ausreichend langsam erfolgen, um die Ausbildung von Knoten, Verwicklungen oder ähnlichen Defekten zu verhindern, die, wenn sie auf der Spule aufgenommen werden, deren Qualität herabsetzen würden. Wenn die mittlere Spannung des aufgewickelten Garnes 18 nur geringfügig herabgesetzt wird, lockert sich das Garn und fügt sich weniger in die bereits abgelegten Garnlagen ein, was zu einer Fortführung des Wickelvorganges in Form von Windungen mit geringfügig größerem Durchmesser führt.
• Diese Windungen nehmen jeglichen, durch eine Vielzahl von Faktoren erzeugten Speicherüberschuß rasch und progressiv auf.
• Wenn die bewegliche Ablenkrolle 5 veranlaßt, daß die Schleife im Garn 18 eine Stellung unterhalb der Grenze für minimale zulässige Speicherung einnimmt, welche durch den vorgegebenen Schwingbereich für regulären Betrieb zugelassen wird, wird die Antriebsquelle 9 betätigt und verdreht die Welle 10 in jene Richtung, die das Ausmaß der Vorspannung des spiralförmigen elastischen Elementes 6 geringfügig erhöht. Daher spannt sich letzteres Element und zwingt das Garn 18 über das Hebelsystem 2, 3, 4 und 5, sich auf der konischen Spule 24 mit einer mittleren Spannung aufzuwickeln, die geringfügig höher ist als in der vorhergehenden Situation. Diese Erhöhung der mittleren Spannung des kontinuierlich aufgewickelten Garnes 18 kann einigermaßen rasch erfolgen, weil es hier nicht die Gefahr der Ausbildung von Knoten, Verwicklungen oder ähnlichen Defekten gibt. Wenn die mittlere Spannung des aufgewickelten Garnes 18 nur geringfügig erhöht wird, strafft sich das Garn und fügt sich mehr in die bereits abgelegten Garnlagen ein, was zu einer Fortführung des Wickelvorganges mit Windungen geringfügig kleineren Durchmessers führt. Solche Windungen bewirken sofort und fortschreitend, daß sich das Garn in Form einer zunehmend größeren Schleife speichert, mit dem Ergebnis, daß die intermittierenden Schwünge des beweglichen Armes 4 wieder in die Grenzen des Schwingbereiches für regulären Betrieb fallen. Die Breite dieses regulären Bereiches wird durch die geometrischen Eigenschaften der durchgeführten Bewicklung und die geometrischen Eigenschaften der gebildeten konischen Spule 24 vorgegeben und voreingestellt. Es wurde gefunden, daß die beschriebene Vorrichtung zum intermittierenden Speichern und Freigeben von Garn während des Wickelns konischer Spulen, denen Garn mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt wird, sehr zuverlässig arbeitet und Garnspannungsänderungen periodisch kompensiert, ohne daß die bewegliche Ablenkrolle 5 unkontrollierbare Schwünge ausführt. Wie sich aus dem Vorangehenden ergibt, kann das Hebelsystem unabhängig von der hin- und hergehenden Bewegung der Stange 20 und des Garnführungselementes 26 schwingen.
• Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nicht auf das Wickeln konischer Spulen begrenzt, die auf einer Rotorspinneinheit erzeugt werden, sondern kann vorteilhaft auch bei Wickeleinheiten jeder beliebigen Wickelanlage angewandt werden, auf der konische Spulen gewickelt werden.
• Es wurde hier eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, aber es ist ersichtlich, daß andere Ausführungsformen möglich sind, die in den Bereich der angeschlossenen Ansprüche fallen.
• So können die Stellungen des Betriebshebelsystems variieren; verschiedene Antriebsanordnungen können vorgesehen werden; es ist auch möglich, die Formen und Abmessungen der garnablenkenden Speicherrollen zusammen mit denen der Arme zu variieren, die einer Schwingbewegung unterworfen sind; die Verhältnisse und Abmessungen der einzelnen Betriebselemente können ebenfalls variieren; es können Abänderungen für die praktische Anwendung gemacht werden; so kann beispielsweise ein mechanisch-pneumatischer Wandler anstelle eines elektromechanischen Wandlers verwendet werden; die Stellung des Speicherhebelsystems kann auch mit Hilfe einer optischen Stange oder eines optischen Balkens erfaßt werden, oder über einen oder mehrere optische Sensoren in Zusammenwirkung mit Strichcodes; die genannte Stellung, die in ein elektrisches Signal umgewandelt wird und wie zuvor beschrieben verarbeitet wird, kann auch an einem Umfangsbogen nahe der Rotationsachse des Speicherhebelsystems erfaßt werden, so daß sie nicht durch irgendwelche kleinen Vibrationen beeinflußt wird, die während des Garndurchlaufes auftreten.

Claims (4)

1. Garnspannvorrichtung in einer Wickeleinheit für konische Spulen (24), denen Garn mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt wird, mit:

- einem Hebelsystem mit zwei geformten Armen (2, 4), die an einem Ende durch eine Buchse (3) starr verbunden sind, welche auf einer Achse (46) schwenkbar montiert ist, wobei einer (4) der geformten Arme (2, 4) an seinem freien Ende ein Garnführungsmittel (5) trägt und als Spannungskompensator wirkt, welcher die Garnbahn zwischen zwei voneinander mit Abstand festgelegten Führungsmitteln (11, 12) ablenkt;

- elastischen Mitteln (6), die auf das Hebelsystem wirken, um eine Kraft zu erzeugen, welche der Kraft, die durch die Spannung des Garnes (18) auf den geformten Arm (4) ausgeübt wird, entgegenwirkt und diese ausgleicht;

- einem Fühler (Spule 7), der mit dem anderen (2) der beiden Arme (2, 4) zusammenwirkt, um kontinuierlich die Winkelstellung des Hebelsystems zu erfassen und in Abhängigkeit dieser Winkelstellung elektrische Signale zu erzeugen;

- einer elektronischen Komparator- und Steuereinheit (8), die diese elektrischen Signale empfängt und Komparator- und Verarbeitungsmittel zum Vergleich dieser elektrischen Signale mit zumindest einem Bezugssignal aufweist, welches einer regulären Fadenspannung entspricht, und die ein elektrisches Steuersignal erzeugen, wenn sich aus dem Vergleich ein Signal ergibt, das von dem zumindest einen Bezugssignal abweicht;

- einer Antriebsquelle (9), die durch das elektrische Steuersignal betätigt wird, um die reguläre Fadenspannung wiederherzustellen; dadurch gekennzeichnet, daß:

- das Hebelsystem zwischen einer Vielzahl von Garnspeicher- und -freigabestellungen innerhalb und außerhalb eines regulären Schwingbereiches, welcher der regulären Fadenspannung entspricht, verschwenkbar ist und das Bezugssignal Schwenkwinkeln innerhalb des regulären Schwingbereiches zugeordnet ist; und daß

- die elastischen Mittel ein vorgespanntes spiralförmiges elastisches Element (6) aufweisen, dessen eines Ende mit dem anderen Arm (2) in Eingriff steht und dessen anderes Ende an die Antriebsquelle (9) betriebsmäßig angeschlossen ist, wodurch die betätigte Antriebsquelle (9) die Vorspannung des spiralförmigen elastischen Elementes (6) erhöht oder verringert, um das Hebelsystem an einen Garnspannungswert anzupassen, der geringfügig höher oder niedriger als sein vorhergehender Wert ist, und um das Schwingen des Hebelsystems innerhalb des regulären Schwenkbereiches wiederherzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler einen elektromagnetischen Fühler umfaßt, der eine Spule (7) aufweist, welche einen bogenförmigen Vorsprung (36) des anderen Armes (2) umgibt, der am freien Ende dieses anderen Armes (2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem unabhängig von der hin- und hergehenden Bewegung eines Garnverteilmittels (20, 26) verschwenkbar ist, das der konischen Spule (24) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle (9) ein Schrittmotor ist, dessen Ausgangswelle an eine Welle (10) angeschlossen ist, welche an dem anderen Ende des vorgespannten spiralförmigen elastischen Elementes (6) angreift.