DE4239579A1 - Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen - Google Patents

Description

Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen, wobei die Kreuzspulen auf ihrem Umfang durch eine Fadenführungstrommel angetrieben werden und an der Fadenführungstrommel und an dem Spulenträger jeweils ein Drehwinkelsignal abgenommen wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Wird eine Kreuzspule durch eine sogenannte Fadenführungstrommel angetrieben, das heißt, durch eine Wickelwalze, mit deren Hilfe gleichzeitig der Faden auf der Kreuzspule in Kreuzlagen in einer sogenannten wilden Wicklung abgelegt wird, treten bei bestimmten Verhältnissen der Durchmesser von Kreuzspule und Fadenführungstrommel sogenannte Bildwickel auf. Aufgrund des Verhältnisses der Durchmesser stehen die Umfangsgeschwindigkeiten der Fadenführungstrommel und der Kreuzspule in einem konstanten Verhältnis zueinander. Das bedeutet, daß während des Aufbaues eines Bildwickels die Kreuzspule bei einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel bei einem geringeren Durchmesser der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel stets um denselben Winkel der Fadenführungstrommel voreilt, während bei einem Durchmesser der Kreuzspule, der größer ist als der Durchmesser der Fadenführungstrommel, die Kreuzspule stets um denselben Winkel der Fadenführungstrommel nacheilt. Ein Bildwickel ist dann vollendet, wenn ausgehend von einem festen Punkt auf dem Umfang der Spule und auf dem Umfang der Fadenführungstrommel, die sich zu Beginn der ersten Umdrehung beim Aufbau eines Bildwickels beispielsweise gegenüberliegen können, nach der zum Aufbau eines Bildwickels erforderlichen Anzahl von Umdrehungen sich die beiden Punkte wieder gegenüberliegen. Da aufgrund des langsamen Anwachsens des Spulendurchmessers die Durchmesserverhältnisse über eine gewisse Zeit nahezu konstant bleiben, wird während des Durchlaufens einer sogenannten Bildzone der Faden immer wieder auf derselben Stelle des Umfangs der Kreuzspule abgelegt. Die dadurch entstehenden Wulste verändern die Oberflächenstruktur der Kreuzspule und beeinflussen nachteilig das Abspulen des Fadens von der Kreuzspule.

Statt mit einer Fadenführungstrommel kann der Faden auch mit einem Fadenführer auf der Kreuzspule abgelegt werden. Bildwickel treten bei dieser Art der Verlegung des Fadens aber nur dann zwangsläufig auf, wenn der Fadenführer in einer Nutwalze zwangsgeführt wird und diese Nutwalze in einem starren Drehzahlverhältnis mit einer Trommel steht, welche die Spule mittels Friktion antreibt. Diese Art der Fadenverlegung, getrennte antreibende Wickelwalze und zwangsgeführter Fadenführer, wobei die Fadenführung abhängig ist von der Drehzahl der Wickelwalze, ist mit dem Verlegen eines Fadens mit einer Fadenführungstrommel vergleichbar, so daß zur Vereinfachung der Beschreibung die Verlegung eines Fadens mittels eines zwangsgeführten Fadenführers der Verlegung mit einer Fadenführungstrommel gleichgesetzt wird.

Um das Entstehen von Bildwickeln zu verhindern wird versucht, in den kritischen Durchmesserbereichen der Spule, in denen aufgrund der Durchmesserverhältnisse zwischen Spule und Fadenführungstrommel während des Aufbaues der Bildwickel konstante Drehwinkelverhältnisse und damit Drehzahlverhältnisse auftreten, durch Beeinflussung der Drehzahlverhältnisse, beispielsweise durch Abbremsen der Spule, den Aufbau von Bildwickeln zu vermeiden.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren bekannt geworden, um den Aufbau von Bildwickeln zu vermeiden. Aus der DE-OS 35 21 152 beispielsweise ist es bekannt, daß an dem Spulenträger der Kreuzspule ein rotierendes Element angebracht ist, das mit wechselnder Bremskraft gebremst wird. Weiterhin wird die Umfangsgeschwindigkeit der die Kreuzspule antreibenden und den Faden verlegenden Fadenführungstrommel fortlaufend verändert.

Da die Bildwickel nur bei bestimmten, im voraus zu berechnenden Durchmesserverhältnissen von Kreuzspule und Fadenführungstrommel auftreten, bedeutet das ständige Abbremsen der Kreuzspule und das ständige Verändern der Drehzahl des Antriebsmotors dann einen vermeidbaren Energieverlust, wenn keine Zonen mit Bildwickeln durchfahren werden. Bei dem ständigen Abbremsen und Beschleunigen der Kreuzspule können nicht gewünschte Einflüsse auf das Garn auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, nur dann noch in den Verfahrensablauf des Wickelns der Kreuzspule einzugreifen, wenn die Gefahr besteht, daß eine Bildzone durchlaufen wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1.

Während die Kreuzspule gewickelt wird, werden an dem Spulenträger und an der Fadenführungstrommel jeweils Drehwinkelsignale abgenommen und einem Rechner eingegeben. Nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel werden mindestens zwei aufeinanderfolgende Drehwinkel der Kreuzspule miteinander verglichen, wobei der Ausgangspunkt der Drehwinkel für die Kreuzspule und für jede vollständige Umdrehung der Fadenführungstrommel jeweils auf einen Fixpunkt bezogen wird. Vom Rechner werden übereinstimmende Drehwinkel der Spule und dadurch bedingt konstante Drehwinkelabweichungen gegenüber den jeweiligen Umdrehungen der Fadenführungstrommel als Beginn eines Bildwickels erkannt. Spätestens dann wird erfindungsgemäß durch einen Eingriff in die Drehzahl der Spule die Konstanz der Abweichung der Drehwinkel gegenüber den jeweiligen Umdrehungen der Fadenführungstrommel gestört, wodurch die Bildzone ohne Bildwickelbildung durchfahren wird. Bei diesem Verfahren zum Winkeln von Kreuzspulen wird vorteilhaft nur dann in den Verfahrensablauf eingegriffen, wenn die Gefahr besteht, daß eine Bildzone durchlaufen wird.

Nach einer Ausbildung der Erfindung wird nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel die Differenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln der Kreuzspule gebildet. Die Drehzahlen, die von der Kreuzspule und von der Fadenführungstrommel benötigt werden, um einen vollständigen Bildwickel zu erzeugen, stehen jeweils in einem festliegenden Verhältnis zueinander. Während einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel in Abhängigkeit vom Durchmesser stets um einen konstanten Winkel vor oder nach. Während des Aufbaus eines Bildwickels dreht sich die Kreuzspule jeweils bei einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel stets um denselben Drehwinkelbetrag. Die Differenz zwischen den jeweils bei zwei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Fadenführungstrommel vollständig zurückgelegten Winkelgraden der Kreuzspule ergibt deshalb den Wert Null. Erfindungsgemäß wird dann, wenn der Absolutwert der Differenz gegen Null strebt, bei einem vorgebenen Grenzwinkelwert, der von Null verschieden ist, zur Verhinderung von Bildwickeln so lange ein Schlupf zwischen Spule und Fadenführungstrommel erzeugt, bis daß der Grenzwinkelwert sich positiv vergrößert.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird im Rechner der Spulstelle oder Spulmaschine nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel der Absolutwert der Drehwinkelabweichung gegenüber der Fadenführungstrommel mit einem von dem kritischen Durchmesser der Spule in der jeweiligen Bildzone und den Fadenführungstrommelkonstanten abhängigen Faktor multipliziert. Ein Ergebnis von 360 Grad und einem Vielfachen davon wird einem Ergebnis von null Grad gleichgesetzt. Dann, wenn der so berechnete Winkelwert einem vorgegebenen, von Null verschiedenen Grenzwinkelwert entspricht, wird zur Verhinderung von Bildwickeln so lange ein Schlupf zwischen Spule und Fadenführungstrommel erzeugt, bis daß der Grenzwinkelwert sich positiv vergrößert.

Als Drehwinkelabweichung gegenüber der Spule kann auch die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln angesehen werden, die ein zu Beginn der ersten Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegender Punkt auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegt hat.

Beim Wickeln einer Kreuzspule bewegt sich der Durchmesser der Kreuzspule zum Anfang der Spulenreise in einem Bereich, der kleiner ist als der Durchmesser der sie antreibenden Fadenführungstrommel. In diesem Bereich eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel vor. Der Drehwinkel der Kreuzspule ist jeweils größer als der Drehwinkel der Fadenführungstrommel. Die Drehwinkelabweichung gegenüber der Fadenführungstrommel ist positiv.

Stimmen die Durchmesser von Kreuzspule und Fadenführungstrommel überein, stimmen die Drehwinkel von Kreuzspule und Fadenführungstrommel bei einer Umdrehung der Fadenführungstrommel ebenfalls überein. Die Kreuzspule eilt der Fadenführungstrommel weder vor noch nach. Die Drehwinkelabweichung ist also Null.

Übersteigt der Durchmesser der Kreuzspule den Durchmesser der Fadenführungstrommel, eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel bei jeder Umdrehung der Fadenführungstrommel nach. Die Drehwinkelabweichung ist also negativ.

Beim Auftreten von Bildwickeln ist die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber dem Fixpunkt und gegenüber der Fadenführungstrommel konstant. Die Differenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln, die ein zu Beginn der ersten Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegender Punkt auf dem Umfang der Spule bei Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegt hat, ergibt einen Winkel, der in Abhängigkeit von dem kritischen Spulendurchmesser für eine bestimmte Bildzone charakteristisch ist.

Wird der Absolutwert dieser Winkeldifferenz, die mit der Drehwinkelabweichung übereinstimmt, erfindungsgemäß mit einem von dem kritischen Spulendurchmesser einer Bildzone und den Fadenführungstrommelkonstanten abhängigen Faktor multipliziert, liegt dann ein Bildwickel vor, wenn das Produkt null Grad, 360 Grad oder ein ganzzahliges Vielfaches von 360 Grad ergibt. Von dem Rechner werden diese Ergebnisse als gleichartig angesehen und einem Ergebnis von null Grad gleichgesetzt. Ein Ergebnis von null Grad wird nur bei übereinstimmenden Durchmessern von Spule und Fadenführungstrommel erhalten. Nur der Absolutwert der Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkel wird für die Multiplikation mit dem Faktor genutzt.

Als Faktor zur Multiplikation der Winkeldifferenz, der Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel, wird der Zähler des Verhältnisses der Anzahl der Umdrehungen der Fadenführungstrommel zur Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule genommen, die bei der Ablage des Fadens zu einem vollständigen Bildwickel bei dem jeweils kritischen Durchmesser erforderlich sind. Für diesen Faktor sind vorgegeben: der Durchmesser und die Gangzahl der Fadenführungstrommel sowie der für die entsprechende Bildzone charakteristische kritische Durchmesser der Spule. Beim Durchfahren einer Bildzone wird also das Produkt aus dem Faktor und der Winkeldifferenz Null. Damit ein Bildwickel nicht erst auftritt, wird ein Grenzwinkel vorgegeben, der einen von Null verschiedenen Grenzwinkelwert hat, und bei dessen Erreichen zur Verhinderung von Bildwickeln so lange ein Schlupf zwischen Spule und Fadenführungstrommel erzeugt wird, bis daß der Grenzwinkelwert sich positiv vergrößert.

Als Kriterium für das Erkennen einer Bildzone kann folgende allgemeingültige Formel angesehen werden:

k · | Drehwinkel Spule (n) - Drehwinkel Spule (n - 1) | ≦ ε.

ε ist der vorgegebene Winkel mit einem von Null verschiedenen Grenzwinkelwert, den die Kreuzspule während der Abbremsung bei einer Umdrehung der Fadenführungstrommel gegenüber der Drehwinkelabweichung nacheilt, wie sie sich bei schlupffreiem Antrieb in einer Bildzone einstellen würde. Wenn der durch die Multiplikation des Faktors k mit der Drehwinkelabweichung berechnete Winkel dem vorgegebenen Winkel ε entspricht, wird vom Rechner ein Abbremsen der Kreuzspule eingeleitet. Der Winkel ε soll als Drehwinkelabstand zur Drehwinkelabweichung der Verhinderung des Einlaufens in die Bildzone dienen.

Der Zahlenwert des Faktors k ist bei vorgegebenem Durchmesser sowie vorgegebener Gangzahl der Fadenführungstrommel jeweils von der zu durchlaufenden Bildzone abhängig, also vom jeweiligen kritischen Durchmesser der Kreuzspule.

In einer Ausgestaltung der Erfindung können die jeweiligen Zahlenwerte des Faktors k für jede mögliche Bildzone bei dem jeweils möglichen kritischen Kreuzspulendurchmesser einem Rechner an der Spulstelle eingegeben sein und in Abhängigkeit von der kritischen Anzahl der Trommelumdrehungen bis zum Erreichen einer Bildzone oder in Abhängigkeit von dem kritischen Durchmesser der Kreuzspule in einer Bildzone abrufbar sein.

Dabei kann der Durchmesser der Kreuzspule dann genau ermittelt werden, wenn bei schlupffreiem Abrollen der Spule auf der Fadenführungstrommel das aktuelle Drehzahlverhältnis der Drehzahlen von Kreuzspule und Fadenführungstrommel feststellbar ist. Anhand dieses Drehzahlverhältnisses läßt sich der jeweilige aktuelle Durchmesser der Kreuzspule errechnen und mit dem nächstliegenden kritischen Durchmesser vergleichen, so daß eine Entscheidung hinsichtlich eines Eingreifens in den Spulprozeß gefällt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Schlupf zum Verhindern einer Bildwicklung und das Einstellen des berechneten Winkels zur Verzögerung der Kreuzspule gegenüber dem schlupffreien Antrieb durch eine Abbremsung der Spule erzeugt werden.

Das Bremsen der Kreuzspule kann mittels einer elektromagnetischen Bremse vorgenommen werden. Dabei kann der während des Bremsens von der Bremse aufgenommene elektrische Strom gemessen werden. Als Kriterium für das Durchlaufen der Bildzone kann der Zeitpunkt angesehen werden, wenn die durch das Bremsen erzeugte Umfangsgeschwindigkeit der Spule erreicht ist, weil der Spulendurchmesser auf den Durchmesser angewachsen ist, der der durch das Bremsen vorgegebenen Geschwindigkeit zuzuordnen ist. In diesem Fall ist der von der Bremse aufgenommene Strom auf Null abgesunken, weil die Umfangsgeschwindigkeit von Fadenführungstrommel und Kreuzspule übereinstimmen und die Bremse kann gelöst werden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Spulstelle mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verhinderung von Bildwickeln,

Fig. 2 ein Beispiel zur Ermittlung des Faktors k bei einem Spulendurchmesser, der kleiner ist als der der Fadenführungstrommel und

Fig. 3 ein Beispiel zur Ermittlung des Faktors k bei einem Spulendurchmesser, der größer ist als der der Fadenführungstrommel.

In Fig. 1 ist die Spulstelle einer hier nicht in allen Einzelheiten dargestellten Textilmaschine dargestellt. Es sind nur die zum Verständnis der Erfindung beitragenden Merkmale dargestellt und erläutert.

An einer Spulstelle 1 wird ein Faden 2 von einer hier nicht dargestellte Fadenlieferstelle einer Fadenführungstrommel 3 zugeführt. Die Fadenlieferstelle kann eine Ablaufspule oder eine Spinnstelle sein. Der Faden läuft durch eine an der Maschine befindliche Fadenführungsöse 4 auf die Fadenführungstrommel 3 auf. Er liegt in Fadenführungsnuten 5, die sich gewindeartig in einer endlosen Windung auf dem Umfang der Fadenführungstrommel hinziehen.

Die Fadenführungstrommel 3 dreht sich vom Betrachter aus gesehen in die Bildebene hinein, entsprechend der Pfeilrichtung 6, und legt dann den in Pfeilrichtung 7 gelieferten Faden in kreuzförmigen Lagen auf eine Auflaufspule 8, eine Kreuzspule. Die Kreuzspule 8 liegt auf der Fadenführungstrommel 3 an ihrer Umfangsfläche auf und wird von der Fadenführungstrommel gleichzeitig angetrieben. Sie dreht sich im Berührungspunkt mit der Fadenführungstrommel 3 in der gleichen Richtung wie die Fadenführungstrommel, aber im entgegengesetzten Drehsinn, wie durch den Pfeil 9 angedeutet.

Während sich die Fadenführungstrommel 3 in der angegebenen Drehrichtung 6 dreht, wird der Faden in den Fadenführungsnuten mitgenommen und entsprechend der Gängigkeit der Fadenführungstrommel in changierendem Wechsel von rechts nach links in kreuzförmigen Lagen auf dem Umfang der Kreuzspule abgelegt. Die Fadenführungstrommel des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist zweigängig, das heißt, die Fadenführungstrommel benötigt zwei vollständige Umdrehungen, um den Faden von einer Stirnseite der Kreuzspule zur anderen Stirnseite zu verlegen. Für eine Hin- und Herverlegung des Fadens auf der Oberfläche der Kreuzspule benötigt die Fadenführungstrommel vier Umdrehungen.

Die Hülse 10 der Kreuzspule 8 ist in konischen Hülsentellern 11a und 11b gelagert, die an den Rahmen 12a und 12b des Spulenhalters drehbar befestigt sind. Aus dem Rahmen 12b ist seitwärts eine Welle 13 herausgeführt, die mit dem konischen Hülsenteller 11b verbunden ist. An der Welle 13 greift eine Bremse 14 an. Die Betätigung erfolgt elektromechanisch mittels eines Elektromagneten 15.

Die Lagerung der Welle 16 der Fadenführungstrommel 3 ist hier nicht dargestellt. Angetrieben wird die Fadenführungstrommel 3 direkt von einem Elektromotor 17, beispielsweise im vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Drehstrom-Asynchronmotor. Über die Speiseleitung 17a ist der Motor 17 mit einem Wechselrichter 18 verbunden. Mit 19 ist die Stromversorgung des Wechselrichters 18 bezeichnet. Mit der Steuerleitung 18a ist der Wechselrichter 18 mit einer Steuereinrichtung 20 verbunden. Diese Steuereinrichtung umfaßt einen Rechner 23, welcher die an der Spulstelle anfallenden Daten verarbeitet und für die Durchführung einer störungsfreien Garnproduktion verwertet. Dazu gehört die Erkennung möglicher Bildzonen und das rechtzeitige Eingreifen zur Vermeidung dieser Bildzonen. Bildzonen treten bei einem bestimmten Durchmesserverhältnis von Kreuzspule und Fadenführungstrommel auf. Beim Auftreten von Bildzonen stimmen die Drehwinkel der Spule bei jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel überein. Es tritt eine konstante Drehwinkelabweichung gegenüber den jeweiligen Umdrehung der Fadenführungstrommel auf. Um die jeweiligen Drehwinkel feststellen zu können, werden an der Welle 3 des Spulenträgers 11b sowie an der Welle 16 des Antriebsmotors 17 der Fadenführungstrommel 3 Drehwinkelsignale abgenommen. An der Welle 13 des Spulenträgers 11b ist ein Drehwinkelsignalgeber 21 installiert, der die Drehwinkelsignale über die Drehwinkelsignalleitung 21a dem Rechner 23 der Steuereinrichtung 20 zuleitet. Ebenso ist ein Drehwinkelsignalgeber 22 an der Welle 16 der Fadenführungstrommel 3 installiert, der die Drehwinkelsignale der Fadenführungstrommel über die Signalleitung 22a ebenfalls dem Rechner 23 der Steuereinrichtung 20 an der Spulstelle 1 zuleitet. Der Ausgangspunkt der Drehwinkel für die Kreuzspule und für jede vollständige Umdrehung der Fadenführungstrommel wird jeweils auf einen Fixpunkt bezogen. Für Kreuzspule und Fadenführungstrommel kann jeweils ein eigener Fixpunkt vorgesehen sein, der durch die Anordnung der die Drehwinkelsignale aufnehmenden Sensoren festgelegt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel soll der Berührungspunkt 24 von Fadenführungstrommel 3 und Kreuzspule 8 der Ausgangspunkt der Drehwinkel für jede Umdrehung der Kreuzspule und für jede Umdrehung der Fadenführungstrommel sein. Diese Annahme erleichtert das Verständnis der vorliegenden Erfindung.

Um mögliche Bildzonen rechtzeitig erkennen zu können, wird nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel 3 festgestellt, um welchen Drehwinkel sich die Spule gedreht hat. Dieser Drehwinkel wird verglichen mit dem vorhergehenden Drehwinkel bei ebenfalls einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel. Stimmen diese beiden Drehwinkel überein, das heißt, ist die Differenz dieser beiden Drehwinkel gleich null, hat die Kreuzspule einen kritischen Durchmesser erreicht und durchläuft eine Bildzone. Ebenso kann die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule zur Fadenführungstrommel festgestellt werden. Während des Aufbaus des Spulenwickels durchläuft die Kreuzspule in ihrem Durchmesser drei verschiedene Stadien. Während des ersten Stadiums ist der Durchmesser der Kreuzspule kleiner als der der sie antreibenden Fadenführungstrommel. In diesem Fall eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel ständig vor. Ein Sonderfall tritt dann ein, wenn der Durchmesser der Fadenführungstrommel und der Durchmesser der Kreuzspule übereinstimmen. In diesem Fall sind die Umfangsgeschwindigkeiten von Kreuzspule und Fadenführungstrommel gleich. In diesem Fall befindet sich die Kreuzspule in einer Bildzone. Der dritte Fall tritt dann ein, wenn der Durchmesser der Kreuzspule größer ist als der Durchmesser der Fadenführungstrommel. In diesem Fall eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel nach. Ein Kriterium für das Auftreten einer Bildzone ist, daß bei einem kleineren Durchmesser der Kreuzspule als der Durchmesser der Fadenführungstrommel die Kreuzspule der Fadenführungstrommel bei jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel mit der gleichen Drehwinkelabweichung voreilt. Ist der Durchmesser der Kreuzspule größer als der Durchmesser der Fadenführungstrommel, eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel stets um die gleiche Drehwinkelabweichung nach. Das Voreilen oder das Nacheilen der Kreuzspule dauert so lange, das heißt, in Abhängigkeit von der Gängigkeit der Fadenführungstrommel so viele Umdrehungen, bis daß ein vollständiger Bildwickel aufgebaut ist.

Eine eine Bildzone charakterisierende Drehwinkelabweichung wird auch dann erhalten, wenn die Differenz zweier aufeinanderfolgender Drehwinkel der Kreuzspule dergestalt gebildet wird, daß die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln ermittelt wird, die ein zu Beginn der ersten Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegender Punkt auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegt hat. Die Verarbeitung der Winkelsignale und die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkel wird von dem Rechner 23 der Spulstelle vorgenommen.

Erfindungsgemäß werden folgende Kriterien für das Erkennen eines Bildwickels, das Einlaufen in eine Bildzone und zur Einleitung von Maßnahmen zur Verhinderung des Auftretens von Bildwickel genutzt:

Wenn die Differenz zweier aufeinanderfolgender Drehwinkel der Kreuzspule bei jeweils einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel gegen null strebt, muß in den Aufbau des Spulenkörpers eingegriffen werden, um das Auftreten von Bildwickeln zu verhindern. Dieses kann beispielsweise durch Abbremsen der Kreuzspule erfolgen.

Ein weiteres Kriterium für das Auftreten von Bildwickeln ist die konstante Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel. Auch hier muß in das Wickelgeschehen eingegriffen werden, bevor durch eine Konstanz der Drehwinkelabweichung Bildwickel auftreten.

Während sich beim vorhergehenden Beispiel die Erkenntnis des Auftretens von Bildwickeln auf das Feststellen einer Drehwinkelabweichung gegenüber der Fadenführungstrommel stützt, kann auch eine konstante Winkeldifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln eines Punktes auf dem Umfang der Kreuzspule nach zwei vollständigen Umdrehungen der Fadenführungstrommel ein Indiz für das Auftreten von Bildwickeln darstellen. Der Absolutwert der Drehwinkeldifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkelsignalen der Kreuzspule entspricht in ihrer Größe der Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel.

Zur Verhinderung des Auftretens von Bildwickeln kann erfindungsgemäß wie folgt verfahren werden:

In dem Rechner 23 wird bei jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel 3, die von dem Drehwinkelsignalgeber 22 über die Signalleitung 22a dem Rechner 23 der Spulstelle gemeldet wird, die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln der Kreuzspule 8 gebildet, wobei die Drehwinkelsignale der Kreuzspule vom Drehwinkelsignalgeber 21 aufgenommen und über die Signalleitung 21a ebenfalls dem Rechner 23 der Spulstelle zugeleitet wird. Immer dann, wenn der Absolutwert der Differenz der beiden Drehwinkel der Kreuzspule gegen null strebt, wird bei einem vorgebenen Grenzwinkelwert, der von Null verschieden ist, zur Verhinderung von Bildwickeln so lange ein Schlupf zwischen Spule und Fadenführungstrommel erzeugt, bis daß der Grenzwinkelwert sich positiv vergrößert. Der Grenzwinkelwert kann über die Eingabe 29 dem Rechner 23 zum Vergleich vorgegeben werden. Stimmt der berechnete Grenzwinkel mit dem vorgegebenen Grenzwinkelwert überein, wird von dem Rechner ein Signal an die Steuereinrichtung 20 gegeben, die ihrerseits über die Signalleitung 15a die Betätigung 15 der Bremse 14 auslöst.

In der anderen Ausbildung der Erfindung wird die Konstanz der Drehwinkelabweichung der Kreuzspule zur Fadenführungstrommel als Kriterium zum Erkennen eines Bildwickels genutzt. Es wird die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln gebildet, wobei als Drehwinkel der von einem zu Beginn der Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegenden Punkt auf dem Umfang der Spule bei Abschluß einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegte Weg zu verstehen ist. Die Drehwinkelabweichung, der Absolutwert der Winkeldifferenz zweier Drehwinkel, wird mit einem von dem kritischen Spulendurchmesser der jeweiligen Bildzone, dem Fadenführungstrommeldurchmesser und der Gangzahl der Fadenführungstrommel abhängigen Faktor multipliziert. Die Faktorvorgabe kann über eine Eingabe 25 an der Steuereinrichtung 20 erfolgen, sie kann aber auch über ein Programm von einem hier nicht dargestellten Maschinenrechner über die Signalleitung 26 in den Rechner 23 der Spulstelle geladen werden. Das Programm des Zentralrechners ist dann in der Lage, an der Spulstelle den jeweiligen Faktor zu errechnen, wenn an der Spulstelle an der Steuereinrichtung 20 oder an dem Zentralrechner die Daten eingegeben werden. Der Trommeldurchmesser wird an einer Eingabe 27 eingegeben. Weiterhin muß an der Eingabe 28 die Gangzahl, die Gängigkeit der Fadenführungstrommel, eingegeben werden. Diese Eingaben entfallen, wenn die Fadenführungstrommel an der Kreuzspule eine fest installierte Trommel ist, deren Daten konstant bleiben. Damit würden die Eingaben 27 und 28 an der Steuereinrichtung 20 entfallen. Die Drehwinkelabweichung beziehungsweise die Winkeldifferenz sind für jedes Bild charakteristisch. Beim Durchlaufen einer Bildzone ergibt das Produkt aus Drehwinkelabweichung beziehungsweise Winkeldifferenz und Faktor einen Wert von null Grad, 360 Grad oder einem Vielfachen von 360 Grad. Das Ergebnis von 360 Grad oder einem Vielfachen von 360 Grad wird einem Winkel von null Grad gleichgesetzt. Durch Vergleich mit einem vorgegebenen Winkel, der als Grenzwinkelwert über die Eingabe 29 dem Rechner 23 zum Vergleich vorgebenen werden kann, kann festgestellt werden, ob sich die Kreuzspule einem kritischen Durchmesser nähert und die Gefahr besteht, daß eine Bildzone durchlaufen wird. Stimmt der berechnete Winkel mit dem vorgegebenen Grenzwinkelwert überein, wird von dem Rechner ein Signal an die Steuereinrichtung 20 gegeben, die ihrerseits über die Signalleitung 15a die Betätigung 15 der Bremse 14 auslöst.

Während des Bremsens der Kreuzspule entsteht ein Schlupf zwischen der Fadenführungstrommel 3 und der Kreuzspule 8. Dadurch eilt die Kreuzspule 8 der Fadenführungstrommel 3 nach. Das Bremsen wird so eingestellt, daß die Kreuzspule 8 mit dem vorgegebenen Winkel so lange gegenüber dem bei schlupffreiem Antrieb sich einstellenden Drehwinkel nacheilt, bis daß die Zone der Bildwickel im jeweiligen Durchmesserbereich durchlaufen ist.

Während des Bremsens nimmt die elektromagnetische Betätigung 15 der Bremse 14 einen Bremsstrom auf, der von der Steuereinrichtung 20 gemessen wird. Da die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule mit zunehmendem Durchmesser abnimmt, wird durch das Bremsen eine Umfangsgeschwindigkeit eingestellt, die einem erst noch zu erreichenden Durchmesser zugeordnet ist. Wird dieser Durchmesser dann tatsächlich von der Spule erreicht, stimmt die tatsächliche Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule mit der durch die Bremsung vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit überein. In diesem Fall tritt auch kein Schlupf mehr zwischen der Kreuzspule und der Fadenführungstrommel auf. Der Bremsstrom sinkt gegen null. Das kann als Signal für die Steuereinrichtung 20 genutzt werden, daß die Zone eines Bildwickels durchfahren ist und die Bremse 14 gelöst werden kann. Ist der Bremsstrom auf Null abgesunken, wird über die Signalleitung 15a die elektromagnetische Betätigung 15 der Bremse 14 gelöst und die Welle 13 freigegeben.

Während des Bremsvorgangs läuft die Fadenführungstrommel mit ihrer vorgegebenen Drehzahl konstant weiter. Damit wird die Ermittlung des Durchmessers der Kreuzspule gestört. Durch Verändern der Spulendrehzahl gegenüber der Trommeldrehzahl wird dem Rechner ein noch nicht vorhandener Durchmesser vorgetäuscht. Da jedoch eine konstante Drehwinkelabweichung zur antreibenden Fadenführungstrommel festzustellen ist, kann der Rechner 23 ermitteln, um wieviel der antreibende Durchmesser der Fadenführungstrommel gegenüber dem Durchmesser der Kreuzspule vor- oder nacheilt. Wird eine Abstellung des Wickelns über den zu erreichenden Durchmesser gewünscht, kann in diesem Fall die Durchmesserabstellung zum Beispiel über die Anzahl der Spulenumdrehungen vorhergesagt werden.

Eine weitere Methode, den tatsächlichen Durchmesser zu ermitteln, ist das intervallmäßige Abschalten der Bremse, so daß zum Zeitpunkt der Übereinstimmung der Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule mit der Umfangsgeschwindigkeit der Fadenführungstrommel über die Umfangsgeschwindigkeit eine Durchmesserbestimmung der Kreuzspule durchgeführt werden kann.

Anhand zweier Beispiele soll gezeigt werden, wie der Faktor ermittelt wird, mit dem der Absolutwert der Winkeldifferenz zweier aufeinanderfolgender Drehwinkel der Kreuzspule, die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel, multipliziert wird, um den vorgegebenen Grenzwinkelwert zu erhalten. Mit diesem vorgegebenen Grenzwinkel wird ein Sicherheitsabstand zur Zone der Bildwickel bei kritischen Durchmessern der Kreuzspule, was einem kritischen Durchmesserverhältnis von Kreuzspule und Fadenführungstrommel entspricht, erreicht.

Bei der Berechnung des vorgegebenen Faktors, der mit k bezeichnet werden soll, sind zwei Fälle zu unterscheiden. Der erste Fall liegt dann vor, wenn der Durchmesser der zu wickelnden Kreuzspule noch kleiner ist als der Durchmesser der sie antreibenden Fadenführungstrommel. Der andere Fall liegt dann vor, wenn der Durchmesser der Kreuzspule größer ist als der Durchmesser der sie antreibenden Fadenführungstrommel. Ein Grenzfall liegt dann vor, wenn der Durchmesser der Kreuzspule mit dem Durchmesser der Fadenführungstrommel übereinstimmt. In diesem Fall ist der Faktor k nur abhängig von der Gängigkeit der Fadenführungstrommel, das heißt, von der Anzahl der Umdrehungen, die für einen Hin- und Rückhub zur Verlegung einer Fadenlage erforderlich ist.

In Fig. 2 ist die Situation dargestellt, daß der Durchmesser der Kreuzspule 8 kleiner ist als der Durchmesser der Fadenführungstrommel 3. Die Durchmesserverhältnisse sind so gewählt, daß eine Bildzone erreicht wird.

In der Fig. 2 ist eine stirnseitige Ansicht der Fadenführungstrommel 3 und der auf sie aufliegenden Kreuzspule 8 gezeigt. Die Fadenführungstrommel 3 dreht sich in Drehrichtung 6 und wickelt dabei den in Pfeilrichtung 7 angelieferten Faden 2 auf die Kreuzspule 8 auf, die sich in Drehrichtung 9 dreht. Der Mittelpunkt 30 der Welle 16 der Fadenführungstrommel 3 und der Mittelpunkt 31 der Hülse 10 der Kreuzspule 8, die Drehachse, liegen auf einer Verbindungslinie 32, die durch den Berührungspunkt 24 von Fadenführungstrommel 3 und Kreuzspule 8 geht. Der Berührungspunkt 24 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl der Fixpunkt der Spule als auch der Fixpunkt der Fadenführungstrommel und deshalb gleichzeitig der Ausgangspunkt der Drehwinkel für die Kreuzspule und für jede vollständige Umdrehung der Fadenführungstrommel. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Durchmesser von Kreuzspule und Fadenführungstrommel so gewählt, daß gerade eine Bildzone erreicht wird. Der Durchmesser dTr1 der Fadenführungstrommel 3 ist konstant und beträgt 95 mm. Der Durchmesser dSp1 der Kreuzspule 8 beträgt 76 mm. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist im Maßstab 1 : 1 dargestellt.

Da die Fadenführungstrommel 3 zweigängig ist, benötigt sie vier vollständige Umdrehungen, um den Faden einmal hin- und hergehend auf der Oberfläche der Kreuzspule 8 abzulegen. Da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Durchmesser der Fadenführungstrommel noch größer ist als der Durchmesser der Kreuzspule, eilt die Kreuzspule der Fadenführungstrommel vor.

Wenn die Fadenführungstrommel eine Umdrehung, u1Tr, gemacht hat, hat der Punkt 33 auf dem Umfang der Fadenführungstrommel, der zu Beginn der Umdrehung auf der Verbindungslinie 32 der beiden Drehpunkte 30 und 31 dem Fixpunkt 24 gegenüberliegt, eine vollständige Umdrehung vollzogen und liegt in der Position 33a. Ein Punkt 34 auf dem Umfang der Kreuzspule 8 nimmt nach einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel 3 allerdings die Position 34a ein. Der Punkt 34a liegt vom Punkt 34, der bei einer vollständigen Umdrehung der Kreuzspule 8 wieder erreicht worden ist, um die Drehwinkelabweichung δ₁ in Drehrichtung auf dem Umfang verschoben. Die Kreuzspule hat also eine Umdrehung mit dem Drehwinkel u1Sp1 vollzogen, die um den Winkel δ₁ größer ist als die Umdrehung der Fadenführungstrommel. Bei der nächsten vollständigen Umdrehung u2Tr der Fadenführungstrommel wandert der Punkt 33 auf dem Umfang der Fadenführungstrommel 3 aus der Position 33a in die Position 33b. Der Punkt 34 wandert bei der nächsten Umdrehung u2Sp1 der Kreuzspule aus der Position 34a in die Position 34b. Die Drehwinkelabweichung δ₁ taucht auch zwischen den Punkten 34a und 34b auf. Es ist die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln, die der Punkt 34 auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel 3 gegenüber dem Fixpunkt 24 zurückgelegt hat. Die zwei vollständigen Umdrehungen der Fadenführungstrommel bewirken eine Hinverlegung des Fadens von einer Stirnseite zu anderen Stirnseite der Kreuzspule.

Mit der nachfolgenden Umdrehung der Fadenführungstrommel, u3Tr, erfolgt die Rückverlegung des Fadens. Dabei wandert der Punkt 33 aus der Position 33b in die Position 33c und der Punkt 34 auf dem Umfang der Kreuzspule 8 aus der Position 34b in die Position 34c. Die Umdrehung der Kreuzspule ist mit u3Sp1 eingetragen. Bei der nachfolgenden, der vierten Umdrehung u4Tr der Fadenführungstrommel wandert der Punkt 34 in die Position 34d. Die Spule hat dann die Umdrehung u4Sp1 gemacht. Der Faden ist wieder an die Stirnseite der Kreuzspule zurückgekehrt, von der die Zählung der Fadenverlegung ausging. Mit der vierten Umdrehung der Fadenführungstrommel, wenn der Punkt 33d in die Position 33e zurückgekehrt ist, fällt auch die Position des Punktes 34, die Position 34d, mit der Ausgangsposition 34 wieder zusammen. Mit ihrer fünften Umdrehung ist die Ausgangslage der Kreuzspule wieder hergestellt, das heißt, der Punkt 33 liegt dem Punkt 34 auf der Verbindungslinie 32, im Berührungspunkt 24 von Kreuzspule 8 und Fadenführungstrommel 3, dem gemeinsamen Fixpunkt, wieder gegenüber. Damit ist ein vollständiger Bildwickel auf der Kreuzspule 8 abgelegt. Bei den nachfolgenden Umdrehungen der Fadenführungstrommel erfolgt die Ablage des Fadens an denselben Stellen des Umfangs der Kreuzspule, so daß bei den nachfolgenden Umdrehungen der Kreuzspule die Fadenlagen übereinander abgelegt werden und somit Wulste bilden, die sich als sogenannte Bildwickel auf der Oberfläche der Kreuzspule abzeichnen.

Nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel 8 wird die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln der Kreuzspule gebildet, dabei ist die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln der Weg, den ein zu Beginn der ersten Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegender Punkt auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegt hat. Im vorliegenden Fall beträgt die jeweilige Differenz, beispielsweise von u2Sp1 und u1Sp1, die Winkeldifferenz δ₁. Diese Winkeldifferenz δ₁ ist gleichzeitig die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel nach einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel. Dieser Winkel δ₁ beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 90 Grad, da der Drehwinkel von u1Sp1 450 Grad und u2Sp1 540 Grad beträgt, jeweils gemessen vom anfänglichen Berührungspunkt 24, dem Fixpunkt, ausgehend.

Zur Ablage des Fadens zu einem vollständigen Bildwickel sind 4 Umdrehungen der Fadenführungstrommel 3 und 5 Umdrehungen der Kreuzspule 8 erforderlich. Als Faktor k zur Multiplikation der Winkeldifferenz der Drehwinkel der Kreuzspule, das heißt, der Drehwinkelabweichung der Kreuzspule zur Fadenführungstrommel, ergibt sich im vorliegenden Fall als Zähler des Verhältnisses der Anzahl der Umdrehungen der Fadenführungstrommel zur Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule die Zahl vier. Ein Bildwickel tritt nämlich dann auf, wenn die Winkeldifferenz, multipliziert mit dem Faktor k, im vorliegenden Fall 4, null Grad, 360 Grad oder ein ganzzahliges Vielfaches von 360 Grad beträgt, wobei ein Produkt von 360 Grad oder ein ganzzahliges Vielfaches davon von dem Rechner einem Ergebnis von null Grad gleichgesetzt wird.

Damit keine Bildwickel auftreten, muß die Kreuzspule so gebremst werden, daß sie um einen bestimmten Winkel gegenüber dem sich bei schlupffreiem Antrieb einstellenden Drehwinkel nacheilt. Dieser Winkel ε₁ kann willkürlich vorgegeben werden und wenn die Winkeldifferenz, multipliziert mit k, dem kritischen Wert zustrebt, bei der mit der Multiplikation mit dem Faktor k ein Wert von null Grad, 360 Grad oder einem Vielfachen davon erreicht wird, soll bereits zuvor der vorgegebene Winkel ε₁ erreicht sein. Das kann spätestens dann der Fall sein, wenn die Winkeldifferenz, die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule zur Fadenführungstrommel, beispielsweise 1 Grad beträgt. Im vorliegenden Fall betrüge dann bei einer Winkeldifferenz von 1 Grad und einem Faktor k = 4 der Winkel ε₁ = 4 Grad. Bei Erreichen dieses vom Rechner ermittelten Winkels würde also der Bremsvorgang eingeleitet. Durch das Abbremsen der Kreuzspule würde der Punkt 34 auf dem Umfang der Kreuzspule 8 nach der ersten Umdrehung der Fadenführungstrommel nicht in die Position 34a, sondern in die Position 34a′ gelangen. Damit wird das Entstehen eines Bildwickels verhindert, denn mit jeder weiteren Verzögerung wird die Winkeldifferenz, die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule zur Fadenführungstrommel, aufgrund der sich ändernden Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule geändert und zwar vergrößert sich der Grenzwinkelwert positiv.

In der Fig. 3 ist die Situation dargestellt, daß die Kreuzspule inzwischen in ihrem Durchmesser gewachsen ist und größer ist als die sie antreibende Fadenführungstrommel 3. Bei gleichbleibendem Trommeldurchmesser hat die Kreuzspule 8 jetzt einen Durchmesser dSp2 von 108 mm erreicht. Bei einem Durchmesser der Kreuzspule, der größer ist als der Durchmesser der Fadenführungstrommel, eilt die Kreuzspule bei einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel um eine Drehwinkelabweichung nach, die von dem Durchmesser der Kreuzspule abhängig ist. Weisen aber Kreuzspule und Fadenführungstrommel ein bestimmtes Verhältnis der Durchmesser zueinander auf, also bei kritischen Durchmessern der Kreuzspule, treten Bildwickel auf. Der Durchmesser von 108 mm bei der Kreuzspule im vorliegenden Ausführungsbeispiel bewirkt ebenfalls den Aufbau von Bildwickeln. Während die Fadenführungstrommel 3 sich achtmal, von u1Tr bis u8Tr, um den Drehpunkt 30 dreht, bleibt die Kreuzspule um eine vollständige Umdrehung zurück. Die Kreuzspule 8 bleibt bei einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel um den Winkel δ₂ zurück. Nach einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel 3 gelangt ein Punkt 35 auf dem Umfang der Spule 8, der auf der Verbindungslinie 32 der Drehpunkte 30 und 31 in der Berührungsstelle von Fadenführungstrommel 3 und Kreuzspule 8, dem Fixpunkt 24 von Kreuzspule und Fadenführungstrommel, liegt, in die Position 35a. Bei jeder weiteren Umdrehung der Fadenführungstrommel bleibt die Kreuzspule 8 um die Drehwinkelabweichung δ₂ zurück, so daß bei u2Sp2 der Punkt 35 in die Position 35b gelangt. Die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln, die der Punkt 35 auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel 3 gegenüber dem Fixpunkt 24 der Spule zurückgelegt hat, beträgt also δ₂. Nach 8 vollständigen Umdrehungen der Fadenführungstrommel 3 erreicht der Punkt 35 in der Position 35h wieder seine Ausgangsstellung, dem Fixpunkt 24 gegenüber. Die Spule hat sich dabei siebenmal gedreht.

Die Differenz der Drehwinkel der Kreuzspule, jeweils ausgehend von dem Fixpunkt 24, dem Berührungspunkt von Kreuzspule und Fadenführungstrommel auf der Verbindungslinie 32, beträgt jeweils δ₂. Bei der ersten Umdrehung, u1Sp2, hat der Punkt 35 auf dem Umfang der Kreuzspule 8 in der Position 35a einen Drehwinkel von 315 Grad gegenüber dem Fixpunkt 24 zurückgelegt.

In der Position 35b, nach der Umdrehung u2Sp2, hat er gegenüber dem Fixpunkt 24 einen Winkel von 270 Grad zurückgelegt. Die Differenz der Drehwinkel, die Drehwinkelabweichung gegenüber der Fadenführungstrommel bei einer Umdrehung derselben, beträgt 45 Grad absolut. Der Faktor k berechnet sich aus dem Verhältnis der Drehzahl von Fadenführungstrommel und Kreuzspule. Es wird das Verhältnis von Drehzahlen Trommel zu Drehzahlen Spule zur Bildung eines vollständigen Bildwickels gebildet. Gegenüber sieben vollständigen Umdrehungen der Spule werden acht vollständige Umdrehungen der Trommel benötigt, um einen Bildwickel zu erzeugen. Das Drehzahlverhältnis beträgt somit 8 : 7 und damit ist der Faktor k = 8. Wird mit dem Faktor k = 8 die Winkeldifferenz zweier aufeinanderfolgender Drehwinkel der Kreuzspule, die Drehwinkelabweichung δ₂ gegenüber der Fadenführungstrommel, multipliziert, ist das Ergebnis 360 Grad, was von dem Rechner an der Spulstelle mit null Grad gleichgesetzt wird.

Damit keine Bildwickel auftreten, muß die Spule mindestens um einen Winkel ε₂ der Fadenführungstrommel nacheilen. Dazu muß dann, wenn die Winkeldifferenz zweier aufeinanderfolgender Drehwinkel der Kreuzspule, multipliziert mit dem Faktor k, einen vorgegebenen Winkel, den Grenzwinkelwert, unterschreitet, eingegriffen werden. Die Winkeldifferenz δ₂ darf nicht genau 45 Grad betragen. Bei einer Winkeldifferenz von nur einem Grad und einem Faktor k = 8 ergäbe sich ein Grenzwinkelwert von 8. Die Kreuzspule würde im vorliegenden Fall so weit abgebremst, daß ein Winkel ε₂, ein Schlupf von 8 Grad gegenüber der Fadenführungstrommel, auftreten würde. Die Drehwinkelabweichung würde um den Winkel ε₂, also um 8 Grad, ansteigen. Beim Abbremsen der Kreuzspule 8 um den vorgegebenen Winkel ε₂ erreicht bei einer vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel, beispielsweise bei der ersten vollständigen Umdrehung u1Tr, der Punkt 35 die Position 35a′.

Von der Genauigkeit der Erfassung der Drehwinkel der Kreuzspule und der Fadenführungstrommel und der Genauigkeit der Berechnung der Winkeldifferenz hängt es ab, wie groß ein vorgegebener Winkel ε sein kann, damit eine wirkungsvolle Störung des Bildaufbaues gewährleistet ist.

Die Größe des Faktors k ist jeweils abhängig von den auftretenden Bildern. Da der Durchmesser der Fadenführungstrommel und die Gängigkeit der Fadenführungstrommel in der Regel konstant sind, hängt der Faktor k in der Regel nur noch von dem kritischen Durchmesser der Kreuzspule ab. Das heißt, immer dann, wenn die Kreuzspule einen bestimmten kritischen Durchmesser erreicht, der das Durchlaufen einer Bildzone ankündigt, hat der Faktor k einen bestimmten, dieser Bildzone zugeordneten Wert.

Damit nun der Faktor k für die Berechnung des Grenzwinkelwerts zur Verfügung steht, bieten sich folgende Möglichkeiten an:

Der Faktor k wird für jede Bildzone, die bei dem Wickeln einer Kreuzspule an einer Spulstelle durchfahren werden kann, dem Rechner eingegeben und liegt im Rechner als Tabelle vor.

• a) Der Rechner berechnet ständig die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln, die ein zu Beginn der ersten Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegender Punkt auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegt hat. Jede errechnete Winkeldifferenz wird nacheinander mit allen vorgegebenen Faktoren k multipliziert und mit den vorgegebenen Grenzwinkelwerten verglichen. Tritt eine Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Grenzwinkelwert ein, ist eine Bildzone erkannt und ein Bremsvorgang der Kreuzspule wird eingeleitet. Eine solche Vorgehensweise erfordert aber einen schnellen Rechner mit der entsprechenden Speicherkapazität.
• b) Für die Berechnung des Grenzwinkelwertes ist es natürlich einfacher, wenn stets der aktuelle Durchmesser der Kreuzspule bekannt ist. Den aktuellen Durchmesser einer Kreuzspule kann man aber nur dann feststellen, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule und der Fadenführungstrommel gleich sind, das heißt, wenn kein Schlupf zwischen Kreuzspule und Fadenführungstrommel auftritt. Eine solche Situation tritt in der Regel dann auf, wenn der Antrieb der Kreuzspule, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Antrieb der Fadenführungstrommel, abgeschaltet wird und im Leerlauf Kreuzspule und Fadenführungstrommel aufeinander abrollen. Vor allem bei schweren Kreuzspulen, wenn sie fast fertig gewickelt sind, tritt aufgrund des Gewichts der Kreuzspule beim Antreiben zwangsläufig zwischen Fadenführungstrommel und Kreuzspule ein kleiner Schlupf auf. Von Zeit zu Zeit kann also durch Abstellen des Antriebs der Fadenführungstrommel ein schlupffreier Wickelbetrieb hergestellt werden, währenddessen der aktuelle Durchmesser der Kreuzspule mit Hilfe der Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule ermittelt werden kann. Je nach Abstand des aktuellen Durchmessers zu einem kritischen Durchmesser kann aufgrund von Erfahrungswerten oder aufgrund der zu erwartenden zu verstreichenden Zeit bis zum kritischen Durchmesser der Wickelbetrieb ohne Eingriffe weitergeführt werden.
• c) Eine weitere Möglichkeit, einen kritischen Durchmesser von Bildzonen zu ermitteln, ergibt sich durch Aufaddition der Umdrehungen der Kreuzspule. Dieses Verfahren ist allerdings nicht sehr genau. Aufgrund der Fadendicke ist es möglich zu bestimmen, welchen Durchmesserzuwachs eine Kreuzspule bei einer Umdrehung erfährt. Bei einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen der Kreuzspule und somit beim Anwachsen auf einen bestimmten Durchmesser wird die zu erwartende Bildzone erreicht. In diesem Fall kann mit Hilfe des dem jeweiligen kritischen Durchmesser zugeordneten Faktors k der Grenzwinkelwert berechnet werden und die Kreuzspule abgebremst werden.
• d) Eine weiteres Verfahren, den kritischen Durchmesser von Bildzonen zu ermitteln, benötigt die aufgewickelte Fadenlänge. Mit Hilfe von Fadendicke, pro Changierhub abgelegter Fadenlänge, das heißt, aufgrund der Gängigkeit der Fadenführungstrommel abgelegter Fadenlänge, und aufgrund des bekannten Durchmessers der Fadenführungstrommel läßt sich bei jedem Changierhub die bei einer Umdrehung der Fadenführungstrommel und einer vollständigen Umdrehung der Kreuzspule abgelegte Fadenlänge berechnen. Über die auf die Kreuzspule aufgespulte Fadenlänge läßt sich somit der jeweils kritische Durchmesser der Kreuzspule berechnen, bei dem Bildzonen zu erwarten sind. Beim Erreichen einer einer Bildzone zugeordneten Fadenlänge wird die entsprechende Überwachung der Drehwinkelabweichung vorgenommen und die Winkeldifferenz mit dem jeweils der Bildzone zugeordneten Faktor k multipliziert. Wird eine Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Grenzwinkelwert festgestellt, wird ein Abbremsen der Kreuzspule zur Vermeidung des Eintretens von Bildwickeln eingeleitet. Das letztgenannte Verfahren zur Ermittlung des Kreuzspulendurchmessers ist nicht so genau wie die Ermittlung des Spulendurchmessers mit Hilfe der Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule bei schlupflosem Wickelbetrieb.

Claims (10)

1. Verfahren zum Wickeln von Kreuzspulen, wobei die Kreuzspulen auf ihrem Umfang durch eine Fadenführungstrommel angetrieben werden und an der Fadenführungstrommel und an dem Spulenträger jeweils ein Drehwinkelsignal abgenommen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehwinkelsignale einem Rechner eingegeben werden, daß nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel mindestens zwei aufeinanderfolgende Drehwinkel der Kreuzspule miteinander verglichen werden,
wobei der Ausgangspunkt der Drehwinkel für die Kreuzspule und für jede vollständige Umdrehung der Fadenführungstrommel jeweils auf einen Fixpunkt bezogen wird, daß übereinstimmende Drehwinkel der Spule und konstante Drehwinkelabweichungen gegenüber den jeweiligen Umdrehungen der Fadenführungstrommel als Beginn eines Bildwickels erkannt werden und daß spätestens dann durch Abbremsen in den Spulvorgang eingegriffen und die Bildung eines Bildwickels vermieden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Rechner nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel die Differenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln der Kreuzspule gebildet wird, daß dann, wenn der Absolutwert der Differenz gegen Null strebt, bei einem vorgegebenen Grenzwinkelwert, der von Null verschieden ist, zur Verhinderung von Bildwickeln so lange ein Schlupf zwischen Spule und Fadenführungstrommel erzeugt wird, bis daß der Grenzwinkelwert sich positiv vergrößert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Rechner nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule gegenüber der Fadenführungstrommel mit einem von dem kritischen Durchmesser der Kreuzspule und den Fadenführungstrommelkonstanten abhängigen Faktor multipliziert wird, die Ergebnisse von null Grad, 360 Grad und Vielfachen davon im Rechner als ein Winkel von null Grad angesehen werden, daß dann, wenn der so berechnete Winkelwert einem vorgegebenen, von Null verschiedenen Grenzwinkelwert entspricht, zur Verhinderung von Bildwickeln so lange ein Schlupf zwischen Spule und Fadenführungstrommel erzeugt wird, bis daß der Grenzwinkelwert sich positiv vergrößert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelabweichung die Winkeldifferenz von zwei aufeinanderfolgenden Drehwinkeln ist, die ein zu Beginn der ersten Umdrehung dem Fixpunkt der Spule gegenüberliegender Punkt auf dem Umfang der Spule nach Abschluß zweier vollständiger Umdrehungen der Fadenführungstrommel gegenüber dem Fixpunkt der Spule zurückgelegt hat.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor zur Multiplikation der Drehwinkelabweichung der Zähler des Verhältnisses der Anzahl der Umdrehungen der Fadenführungstrommel und der Anzahl der Umdrehungen der Kreuzspule ist, die bei der Ablage des Fadens zu einem vollständigen Bildwickel bei dem jeweiligen kritischen Spulendurchmesser erforderlich sind bei vorgegebenem Durchmesser und vorgegebener Gangzahl der Fadenführungstrommel.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jede mögliche Bildzone, die bei einer Fadenführungstrommel mit einem vorgegebenen Durchmesser und einer vorgegebenen Gangzahl in Anhängigkeit des Durchmesserverhältnisses von Fadenführungstrommel und Kreuzspule auftreten kann, die Faktoren in dem Rechner abgespeichert sind und daß in Abhängigkeit von dem jeweiligen kritischen Durchmesser der Kreuzspule bei einer Bildzone der entsprechende Faktor zur Berechnung des Grenzwinkelwertes abgerufen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils aktuelle Durchmesser während eines schlupffreien Wickelbetriebs anhand der Umfanggeschwindigkeit der Kreuzspule ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für einen vorgegebenen Durchmesser und vorgegebener Gängigkeit der Fadenführungstrommel die bei jedem kritischen Durchmesserverhältnis von Fadenführungstrommel und Kreuzspule beim Auftreten einer Bildzone zugehörigen Faktoren in dem Rechner der Spulstelle abgespeichert sind und daß nach jeder vollständigen Umdrehung der Fadenführungstrommel die Drehwinkelabweichung der Kreuzspule zur Fadenführungstrommel jeweils mit den abgespeicherten Faktoren multipliziert und das Ergebnis mit den vorgegebenen Grenzwinkelwerten verglichen wird und daß bei einer Übereinstimmung mit einem Grenzwinkelwert das Eintreten einer Bildzone erkannt und ein Bremsvorgang eingeleitet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf zwischen Kreuzspule und Fadenführungstrommel zur Vermeidung eines Bildwickels durch eine Abbremsung der Kreuzspule mittels einer elektromagnetischen Bremse erzeugt wird und daß während des Bremsens der von der Bremse aufgenommene Strom gemessen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse dann gelöst wird, wenn der von der Bremse aufgenommene Strom auf Null gesunken ist.