EP1460156A2 - Konusschärmaschine und Verfahren zum Herstellen einer Kette auf einer Konusschärmaschine - Google Patents
Konusschärmaschine und Verfahren zum Herstellen einer Kette auf einer Konusschärmaschine Download PDFInfo
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- EP1460156A2 EP1460156A2 EP03025267A EP03025267A EP1460156A2 EP 1460156 A2 EP1460156 A2 EP 1460156A2 EP 03025267 A EP03025267 A EP 03025267A EP 03025267 A EP03025267 A EP 03025267A EP 1460156 A2 EP1460156 A2 EP 1460156A2
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- European Patent Office
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- winding
- warping
- cone
- measuring device
- warping drum
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- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02H—WARPING, BEAMING OR LEASING
- D02H3/00—Warping machines
- D02H3/02—Sectional warpers
Definitions
- the invention relates to a cone warping machine with a warping drum and a thread guide arrangement, the warping drum having a cone and the thread guide arrangement in operation by a drive which has a control device, is displaceable parallel to the axis of the warping drum and the warping drum is a band of threads feeds that form a winding on the circumference of the warping drum.
- the invention further relates to a method for producing a chain on a cone warping machine, in which several threads in the form of a tape are wound parallel to one another on the circumference of a warping drum, the tape being guided up a cone.
- Cone warping machines are used to produce a chain, as required for weaving or warp knitting.
- the threads that later form the chain cannot all be fed at the same time.
- the chain is therefore divided into several sections, each section having a certain number of threads which are wound simultaneously in the form of a band.
- the warping process is interrupted and the threads are returned to the surface of the warping drum from the outer circumference of the roll that has formed on the warping drum, but by the width of the tape already formed winding axially offset.
- the threads keep a stable position when winding on the warping drum, you can not simply wind the threads one above the other in the radial direction, but instead you move the threads a small distance axially with each revolution, so that a cone is formed on the end face of the winding being formed forms.
- the threads are offset by a thread guide arrangement, which is also referred to as a "reed".
- the warping drum turns and pulls the threads on it.
- the reed is usually moved relative to the stationary warping drum. In principle, other possibilities of movement are conceivable. After a tape has been completely wound, the warping drum is moved to create the same starting positions for the reed.
- the control of the movement of the reed relative to the warping drum is often carried out in such a way that the diameter of the winding being formed is continuously checked in the region of the band to be wound up. This increase in diameter must be in a fixed ratio to the number of windings wound. In order to be able to control the warping process with the aid of diameter monitoring, however, some inputs are required before the warping, for example the thickness or the diameter of the threads to be warmed.
- the invention has for its object to simplify the control of the cone warping machine.
- control device is connected to a parallelism measuring device which checks the circumference of the winding in the area of the belt for parallelism to the outer surface of the warping drum and controls the drive as a function of deviations from parallelism ,
- the cone warping machine monitors itself during the warping, so to speak.
- the threads are deposited on the surface of the warping drum.
- the surface of the winding that forms is parallel to the surface of the warping drum.
- the drive does not control the thread guide arrangement at the required speed. If the drive sets too fast a propulsion, then the belt is guided too quickly up the cone, which is arranged on the warping drum. In this case, the peripheral surface of the winding that is formed no longer remains parallel to the peripheral surface of the warping drum. Rather, this circumference tilts in a direction that the inclination of the cone equivalent.
- the angle of inclination is of course much smaller.
- the "inclined position" of the peripheral surface of the winding means that the wound threads are not all in the same tension, which can later lead to difficulties when unwinding or rearranging. If, on the other hand, the advance is too slow, the circumferential surface of the winding that is being formed will also incline. This inclination is then opposite to the inclination of the cone. Here too there are difficulties with the thread tension later. If, on the other hand, you monitor that the surface of the winding is parallel to the surface of the warping drum, you can readjust the drive of the thread guide arrangement when differences occur, i.e. you can drive faster or slower, so that there is actually a winding with a parallel surface. This is a relatively simple measure. Entries about thread thickness or diameter or the like are not absolutely necessary. Rather, it can be concluded with great reliability from the winding that is being formed that the speed at which the thread guide arrangement must be moved relative to the warping drum.
- the parallelism measuring device preferably has at least two position measuring devices which determine a radial position of the circumference of the winding at different axial positions in the area of the belt, the control device controlling the drive as a function of a difference between the radial positions.
- the two radial positions are the same.
- the surface of the winding is parallel to the surface of the Warping drum. If there are differences in the radial positions, then this is a clear indication that the surface of the winding is "crooked”.
- the drive of the thread guide arrangement can then be controlled differently, so that it moves the thread guide arrangement faster or slower relative to the warping drum.
- the position measuring devices preferably determine the radial positions in the region of the edges of the band.
- the largest “measuring section” is thus available in the axial direction.
- Measuring points which are arranged in the region of the edges of the strip show a greater difference when the strip is skewed than measuring points which are closely adjacent. You can either use this improved resolution to use measuring devices with a lower accuracy or you can recognize an imbalance very early so that you can take countermeasures in good time.
- the position measuring devices can preferably be displaced together with the thread guide arrangement. This means that separate control is no longer required to advance the position measuring devices. If you ensure that the position measuring devices and the thread guide arrangement always stay together in the same place (in relation to the warping drum), then the desired measured values are available at the point where they are needed.
- the position measuring devices are attached to the thread guide arrangement are. This is a particularly simple design. No separate axial drive is required for the position measuring devices.
- the position measuring devices preferably each measure a distance between the circumference of the winding and a fixed reference radius. This makes you practically independent of the thickness of the winding that forms.
- the position measuring devices can be arranged outside the warping drum. The position measuring devices do not interfere with the warping operation.
- the reference radii are preferably the same for all position measuring devices. This simplifies the evaluation. In principle, the output signals of the position measuring devices can be compared directly with one another without having to carry out any further conversion measures.
- the parallelism measuring device can record warping speeds of at least two threads in the region of the two edges of the belt. As long as the surface of the winding formed is parallel, the two threads are always wound on the same diameter. So you have to have the same speed. If there is a difference in speed, this is a sign that one thread is being wound on a different diameter than the other thread. The winding speed is the same for both threads. A signal can then be obtained from the speed difference, with the aid of which the drive for the thread guide arrangement can be controlled.
- the parallelism measuring device preferably works without contact. This protects the threads and reduces wear on the measuring device.
- the parallelism measuring device can be designed, for example, as an optical measuring device. Laser measuring devices capable of measuring a distance are available on the market. Alternatively, a sonar measuring device or a capacitive measuring device can be used as the parallelism measuring device. Such measuring devices are also available on the market and work with the desired reliability.
- the invention is achieved in a method of the type mentioned at the outset by checking whether the band is parallel to the outer surface of the warping drum during winding and the feed speed changes as a function of the inclination of the band to the outer surface of the warping drum.
- the feed speed of the band that is to say the lateral displacement of the threads forming the band
- the tape moves up the cone at the correct speed. If there is an imbalance, the feed rate must be changed. If the feed speed is too high, the front threads move up the cone too quickly and the winding gets a surface that faces the cone is inclined. If the feed speed is too slow, the surface of the reel is inclined in the other direction. By simply monitoring the parallelism of the surface of the winding being formed, the desired information for controlling the feed can be obtained.
- the tape is advanced slower towards the cone when the tape is inclined in the same direction as the cone and faster when the tape is inclined in the opposite direction. If the feed is too fast, the threads move up the cone too quickly. In this case the feed rate must be reduced. If there is a slope in the other direction, the feed rate was too slow and the feed rate must be increased.
- the radial position of the surface of the roll in the region of the tape is preferably measured at at least two points. This is a relatively simple measure to determine the parallelism of the tape. It is assumed that the misalignment of a strip can be determined using the two measuring points. If the two locations have different radial positions, then it can be assumed that the surface as a whole has an inclination. If the two positions have the same radial position, then it can be assumed that the surface is parallel to the peripheral surface of the warping drum.
- the warping speed of at least two threads is preferably measured in the region of the two edges of the Band.
- the warping speed is also a measure from which the parallelism of the surface of the roll can be derived. All threads are wound with the same number of revolutions of the warping drum. As long as the diameters on which the threads are wound are the same, the same speed of these two threads results. If the speeds differ, this is a clear sign that one thread is being wound onto a different diameter than the other thread. In this case a correction is necessary.
- the measurement is preferably carried out without contact. This applies to both the measurement of the warping speed and the measurement of the radial position of the surface.
- a contactless measurement does not interfere with the warping process. It protects the threads and can be carried out practically without wear.
- the winding course of the first band is preferably stored and the remaining bands are warmed as a copy of the first band. This keeps the effort for controlling the feed drive of the thread guide arrangement small. If the data for the first tape from the parallelism monitoring is available when winding, it is basically no longer necessary to monitor the parallelism when winding additional tapes.
- FIG. 1 schematically shows a cone warping machine 1 with a warping drum 2 which has a cone 3.
- the warping drum 2 can be driven in rotation in the direction of an arrow 4.
- the drives required for this are not shown for reasons of clarity.
- a thread guide arrangement 5 can be displaced parallel to the axis 6 of the warping drum, which is represented by a double arrow 7.
- a guide track 8 is arranged parallel to the axis 6 of the warping drum 2.
- a drive 9 interacts with the guideway 8 in order to displace the thread guide arrangement relative to the warping drum 2.
- the thread guide arrangement 5 has a carriage 10 on which a reed 11 is arranged.
- the reed 11 has a multiplicity of lanes 12, a single thread being able to be passed through each lane, which thread is wound onto the warping drum 2 when the warping drum 2 is rotated in the direction of the arrow 4.
- the cone 3 forms an angle 13 of approximately 7 ° to 15 ° with the axial direction of the warping drum 2.
- the wound threads do not want to be arranged exactly one above the other in the radial direction. This would result in the danger that the threads on the end face of a winding 14, which forms on the circumference of the warping drum 2 (see FIG. 2), could slip off the winding 14.
- the threads are moved a small distance in the direction of the cone 3, so that the winding 14 that forms slowly increases the cone 3 and forms an end face 15, which is also conical is.
- the end face 15 is aligned parallel to the surface of the cone 3. At least it should be in an ideal state.
- the thread guide arrangement 5 is shifted at a speed parallel to the axis 6 of the warping drum 2, which is matched to the number of revolutions of the warping drum 2 and the thickness of the threads that are wound up is, so that the corresponding conical winding 14 results.
- the setting of the feed speed requires a considerable amount Level of experience. Even an experienced worker can make mistakes.
- two range finders A, B are now used on the thread guide arrangement. Both range finders A, B are fixedly arranged on the thread guide arrangement. However, as indicated by double arrows 16, 17, they can be adjusted in the axial direction on the thread guide arrangement.
- the two distance measuring devices should have a distance which essentially corresponds to the width of the winding 14, so that they can determine the distance of the peripheral surface 18 of the winding from the thread guide arrangement 5, more precisely from its carriage 10. By determining the distance, the position of the threads on the circumference of the winding 14 is determined at the same time.
- the distance measuring devices A, B can also be referred to as position measuring devices.
- the distance measuring devices A, B are connected to a control device C which controls the drive 9, as explained below, as a function of the difference in the output signals of the measuring devices A, B.
- the feed rate is Thread guide arrangement correctly set. The winding 14 travels up the cone 3 in the desired manner.
- the two range finders A, B determine this fault very quickly, however, because the distance between the thread guide arrangement 5 and the surface 18 of the winding 14 is smaller at the front end than at the rear end.
- the drive 9 is therefore influenced in such a way that the thread guide arrangement is moved somewhat more slowly in the direction of the cone 3. Such an intervention in the speed will of course not take place until the situation is as extreme as is shown in FIG. 3. 3 with its exaggerations only serves the purpose of explanation. Since the two distance measuring devices A, B are arranged at the greatest possible distance from one another, small diameter differences at the front and at the rear end of the winding 14 can be detected at an early stage.
- FIG. 4 shows the other fault case in which the thread guide arrangement 5 has been moved too slowly in the direction of the cone 3.
- the surface 18 of the winding 14 is also inclined, but in the opposite direction to the inclination of the cone 3.
- it would be necessary to advance the thread guide arrangement faster which is reported to the drive 9 by the two distance measuring devices can be done easily.
- the situation is also exaggerated in Fig. 4. One will not wait until the distance b between the distance measuring device B has become so much larger than the distance a between the surface 18 of the winding 14 and the distance measuring device A.
- the distance measuring devices A, B preferably operate without contact.
- a particularly well-functioning distance measuring device is formed by a laser measuring device, that is to say an optical measuring device.
- the measuring device it is equally possible to design the measuring device as a sonar measuring device or as a capacitive measuring device. If the two measuring devices A, B are arranged at the same distance from the axis 6 of the warping drum 2, the output signals of the two distance measuring devices A, B can be used directly and, by comparison, the parallelism of the surface 18 of the winding 14 to the surface 19 of the warping drum 2 check.
- speed measuring devices 20, 21 can be used on the thread guide arrangement 5. If the thread guide arrangement moves too slowly towards the Cone 3 has moved and a situation (also exaggerated) has occurred, as shown in FIG. 5, then the winding 14 has a smaller radius RB in the area of a thread at the front end than at the rear end RA. In this case, since the winding 14 is rotated at the same speed at the front end and at the rear end, the speed V B of a thread 23 at the front end of the winding 14 is lower than the speed V A of a thread 22 at the rear end of the winding 14 By comparing the speeds it is also possible to determine whether the surface 18 of the winding 14 runs parallel to the peripheral surface 19 of the warping drum 2.
- the winding 14 forming on the warping drum 2 is composed of several partial windings 14a, 14b, 14c. Each partial wrap should have the same structure. Each partial winding is formed by winding a number of threads lying parallel to one another, a so-called ribbon, on the circumference of the warping drum 2.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Warping, Beaming, Or Leasing (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Konusschärmaschine mit einer Schärtrommel und einer Fadenführer-Anordnung, wobei die Schärtrommel einen Konus aufweist und die Fadenführer-Anordnung im Betrieb durch einen Antrieb, der eine Steuereinrichtung aufweist, parallel zur Achse der Schärtrommel verlagerbar ist und der Schärtrommel ein Band aus Fäden zuführt, die auf dem Umfang der Schärtrommel einen Wickel bilden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Kette auf einer Konusschärmaschine, bei dem man mehrere Fäden in Form eines Bandes parallel zueinander auf den Umfang einer Schärtrommel aufwickelt, wobei das Band einen Konus hinaufgeführt wird.
- Zum Herstellen einer Kette, wie sie für das Weben oder Kettenwirken erforderlich ist, verwendet man Konusschärmaschinen. Die Fäden, die später die Kette bilden, können nicht alle gleichzeitig zugeführt werden. Man unterteilt die Kette daher in mehrere Abschnitte, wobei jeder Abschnitt eine bestimmte Anzahl von Fäden aufweist, die gleichzeitig in Form eines Bandes aufgewikkelt werden. Wenn die erforderliche Anzahl von Wicklungen des Bandes auf die Schärtrommel aufgebracht worden ist, dann wird der Schärvorgang unterbrochen und die Fäden werden vom Außenumfang des Wickels, der sich auf der Schärtrommel gebildet hat, zur Oberfläche der Schärtrommel zurückgeführt, allerdings um die Breite des Bandes zum bereits gebildeten Wickel axial versetzt.
- Damit die Fäden beim Aufwickeln auf die Schärtrommel eine stabile Lage behalten, kann man die Fäden nicht einfach in Radialrichtung übereinander wickeln, sondern man versetzt die Fäden bei jeder Umdrehung um eine kleine Strecke axial, so daß sich an der Stirnseite des sich bildenden Wickels ein Konus bildet. Der Versatz der Fäden wird durch eine Fadenführer-Anordnung bewirkt, die auch als "Riet" bezeichnet wird. Im Betrieb dreht sich die Schärtrommel und zieht dabei die Fäden auf sich. Beim Wickeln eines Bändchens wird in der Regel das Riet relativ zur stationären Schärtrommel bewegt. Andere Bewegungsmöglichkeiten sind aber prinzipiell denkbar. Nach dem vollständigen Wickeln eines Bandes wird die Schärtrommel verfahren, um für das Riet wieder gleiche Ausgangspositionen zu schaffen.
- Die Steuerung der Bewegung des Riets relativ zur Schärtrommel wird vielfach so vorgenommen, daß man laufend den Durchmesser des sich bildenden Wickels im Bereich des aufzuwickelnden Bandes überprüft. Dieser Durchmesserzuwachs muß in einem festen Verhältnis zur Anzahl der aufgewickelten Windungen stehen. Um den Schärvorgang mit Hilfe der Durchmesserüberwachung steuern zu können, sind aber einige Eingaben vor dem Schären erforderlich, beispielsweise die Dicke bzw. den Durchmesser der zu schärenden Fäden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Konusschärmaschine zu vereinfachen.
- Diese Aufgabe wird bei einer Konusschärmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung mit einer Parallelitäts-Meßeinrichtung verbunden ist, die den Umfang des Wickels im Bereich des Bandes auf Parallelität zur Mantelfläche der Schärtrommel überprüft und den Antrieb in Abhängigkeit von Abweichungen zur Parallelität steuert.
- Mit dieser Ausgestaltung überwacht sich die Konusschärmaschine beim Schären sozusagen selbst. Am Beginn des Wickelns eines Bandes werden die Fäden auf der Oberfläche der Schärtrommel abgelegt. Bei den ersten Lagen des Wickels ist davon auszugehen, daß die Oberfläche des sich bildenden Wickels parallel zur Oberfläche der Schärtrommel liegt. Es kann nun vorkommen, daß der Antrieb die Fadenführer-Anordnung nicht mit der erforderlichen Geschwindigkeit steuert. Wenn der Antrieb einen zu schnellen Vortrieb einstellt, dann wird das Band zu schnell den Konus, der auf der Schärtrommel angeordnet ist, hinaufgeführt. In diesem Fall bleibt die Umfangsfläche des sich bildenden Wickels nicht mehr parallel zur Umfangsfläche der Schärtrommel. Vielmehr neigt sich dieser Umfang in eine Richtung, die der Neigung des Konus entspricht. Der Neigungswinkel ist natürlich wesentlich geringer. Die "Schräglage" der Umfangsfläche des Wickels führt aber dazu, daß die aufgewickelten Fäden nicht alle in der gleichen Spannung vorliegen, was später beim Abwickeln oder Umbäumen zu Schwierigkeiten führen kann. Ist der Vortrieb hingegen zu langsam, wird sich ebenfalls eine Neigung der Umfangsfläche des sich bildenden Wickels einstellen. Diese Neigung ist dann entgegengesetzt zur Neigung des Konus gerichtet. Auch hier gibt es später Schwierigkeiten mit der Fadenspannung. Wenn man hingegen überwacht, daß die Oberfläche des Wickels parallel zur Oberfläche der Schärtrommel verläuft, dann kann man bei auftretenden Differenzen den Antrieb der Fadenführer-Anordnung nachsteuern, also schneller oder langsamer fahren lassen, so daß sich tatsächlich ein Wickel mit einer parallelen Oberfläche ergibt. Dies ist eine relativ einfache Maßnahme. Eingaben über Fadendicken oder -durchmesser oder ähnliches sind nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr läßt sich aus dem sich bildenden Wickel mit großer Zuverlässigkeit auf die Geschwindigkeit schließen, mit der die Fadenführer-Anordnung relativ zur Schärtrommel bewegt werden muß.
- Vorzugsweise weist die Parallelitäts-Meßeinrichtung mindestens zwei Positionsmeßeinrichtungen auf, die eine radiale Position des Umfangs des Wickels an unterschiedlichen axialen Positionen im Bereich des Bandes ermitteln, wobei die Steuereinrichtung den Antrieb in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen den radialen Positionen steuert. Im Idealfall sind die beiden radialen Positionen gleich. In diesem Fall liegt nämlich die Oberfläche des Wickels parallel zur Oberfläche der Schärtrommel. Wenn sich Unterschiede in den radialen Positionen ergeben, dann ist dies ein eindeutiger Hinweis darauf, daß die Oberfläche des Wickels "schief" liegt. In Abhängigkeit vom Vorzeichen der Differenz läßt sich dann der Antrieb der Fadenführer-Anordnung anders ansteuern, so daß er die Fadenführer-Anordnung schneller oder langsamer relativ zur Schärtrommel bewegt.
- Bevorzugterweise ermitteln die Positionsmeßeinrichtungen die radialen Positionen im Bereich der Ränder des Bandes. Damit steht in axialer Richtung die größte "Meßstrecke" zur Verfügung. Meßpunkte, die im Bereich der Ränder des Bandes angeordnet sind, zeigen bei einer Schieflage des Bandes eine größere Differenz als Meßpunkte, die eng benachbart sind. Man kann diese verbesserte Auflösung entweder dazu nutzen, Meßeinrichtungen mit einer geringeren Genauigkeit zu verwenden oder man kann eine Schieflage schon sehr früh erkennen, so daß man rechtzeitig gegensteuern kann.
- Vorzugsweise sind die Positionsmeßeinrichtungen mit der Fadenführer-Anordnung gemeinsam verlagerbar. Damit benötigt man für den Vorschub der Positionsmeßeinrichtungen keine getrennte Steuerung mehr. Wenn man dafür sorgt, daß die Positionsmeßeinrichtungen und die Fadenführer-Anordnung immer gemeinsam an der gleichen Stelle (bezogen auf die Schärtrommel) bleiben, dann stehen die gewünschten Meßwerte an der Stelle zur Verfügung, wo sie benötigt werden.
- Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Positionsmeßeinrichtungen an der Fadenführer-Anordnung befestigt sind. Dies ist konstruktiv eine besonders einfache Ausgestaltung. Es ist kein eigener Axialantrieb für die Positionsmeßeinrichtungen erforderlich.
- Bevorzugterweise messen die Positionsmeßeinrichtungen jeweils einen Abstand zwischen dem Umfang des Wickels und einem festen Bezugsradius. Damit wird man von der Dicke des sich bildenden Wickels praktisch unabhängig. Die Positionsmeßeinrichtungen können außerhalb der Schärtrommel angeordnet sein. Der Schärbetrieb wird durch die Positionsmeßeinrichtungen nicht gestört.
- Vorzugsweise sind die Bezugsradien für alle Positionsmeßeinrichtungen gleich. Dies vereinfacht die Auswertung. Man kann im Prinzip die Ausgangssignale der Positionsmeßeinrichtungen direkt miteinander vergleichen, ohne weitere Umrechnungsmaßnahmen durchführen zu müssen.
- Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Parallelitäts-Meßeinrichtung Schärgeschwindigkeiten von mindestens zwei Fäden im Bereich der beiden Ränder des Bandes erfassen. Solange die Oberfläche des sich bildenden Wikkels parallel ist, werden die beiden Fäden immer auf den gleichen Durchmesser aufgewickelt. Sie müssen also die gleiche Geschwindigkeit haben. Wenn sich eine Geschwindigkeitsdifferenz ergibt, ist dies ein Zeichen dafür, daß der eine Faden auf einem anderen Durchmesser aufgewickelt wird als der andere Faden. Die Wickelgeschwindigkeit ist für beide Fäden gleich. Aus der Geschwindigkeitsdifferenz läßt sich dann ein Signal gewinnen, mit dessen Hilfe der Antrieb für die Fadenführer-Anordnung angesteuert werden kann.
- Vorzugsweise arbeitet die Parallelitäts-Meßeinrichtung berührungslos. Dies schont die Fäden und vermindert einen Verschleiß an der Meßeinrichtung.
- Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die Parallelitäts-Meßeinrichtung kann beispielsweise als optische Meßeinrichtung ausgebildet sein. Laser-Meßeinrichtungen, die in der Lage sind, eine Entfernung zu messen, sind am Markt erhältlich. Alternativ dazu kann man auch eine Sonar-Meßeinrichtung oder eine kapazitive Meßeinrichtung als Parallelitäts-Meßeinrichtung verwenden. Auch derartige Meßeinrichtungen sind am Markt erhältlich und arbeiten mit der gewünschten Zuverlässigkeit.
- Die Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man überprüft, ob das Band beim Wickeln parallel zur Mantelfläche der Schärtrommel liegt und die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Neigung des Bandes zur Mantelfläche der Schärtrommel ändert.
- Wie oben im Zusammenhang mit der Konusschärmaschine ausgeführt, ist die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes, also die seitliche Verlagerung der das Band bildenden Fäden, dann richtig, wenn die Fäden parallel zur Umfangsfläche der Schärtrommel liegen. In diesem Fall wandert das Band mit der richtigen Geschwindigkeit den Konus hinauf. Wenn sich eine Schieflage ergibt, dann muß die Vorschubgeschwindigkeit geändert werden. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit zu groß ist, dann wandern die vorderen Fäden zu schnell den Konus hinauf und der Wickel bekommt eine Oberfläche, die in Richtung des Konus geneigt ist. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit zu langsam ist, dann wird die Oberfläche des Wickels in die andere Richtung geneigt. Durch einfaches Überwachen der Parallelität der Oberfläche des sich bildenden Wikkels läßt sich also die gewünschte Information für die Steuerung des Vorschubs gewinnen.
- Vorzugsweise schiebt man das Band langsamer in Richtung auf den Konus vor, wenn das Band in die gleiche Richtung wie der Konus geneigt ist, und schneller, wenn das Band in die entgegengesetzte Richtung geneigt ist. Wenn der Vorschub zu schnell ist, dann wandern die Fäden zu schnell den Konus hinauf. In diesem Fall muß die Vorschubgeschwindigkeit vermindert werden. Wenn eine Neigung in die andere Richtung entsteht, dann war die Vorschubgeschwindigkeit zu langsam und man muß die Vorschubgeschwindigkeit erhöhen.
- Bevorzugterweise mißt man die radiale Position der Oberfläche des Wickels im Bereich des Bandes an mindestens zwei Stellen. Dies ist eine relativ einfache Maßnahme, um die Parallelität des Bandes festzustellen. Man geht dabei davon aus, daß sich die Schieflage eines Bandes anhand der zwei Meßpunkte feststellen läßt. Wenn die beiden Stellen unterschiedliche radiale Positionen haben, dann ist davon auszugehen, daß die Oberfläche insgesamt eine Neigung aufweist. Wenn die beiden Stellen die gleiche radiale Position haben, dann ist davon auszugehen, daß die Oberfläche parallel zur Umfangsfläche der Schärtrommel liegt.
- Vorzugsweise mißt man die Schärgeschwindigkeit von mindestens zwei Fäden im Bereich der beiden Ränder des Bandes. Wie oben ausgeführt, ist auch die Schärgeschwindigkeit ein Maß, aus dem man die Parallelität der Oberfläche des Wickels herleiten kann. Alle Fäden werden mit der gleichen Umdrehungszahl der Schärtrommel gewickelt. Solange die Durchmesser, auf die die Fäden aufgewickelt werden, gleich sind, ergibt sich auch die gleiche Geschwindigkeit dieser beiden Fäden. Wenn sich die Geschwindigkeiten unterscheiden, ist dies ein deutliches Zeichen dafür, daß ein Faden auf einen anderen Durchmesser aufgewickelt wird als der andere Faden. In diesem Fall ist eine Korrektur erforderlich.
- Vorzugsweise nimmt man die Messung berührungslos vor. Dies gilt sowohl für die Messung der Schärgeschwindigkeit als auch für die Messung der radialen Position der Oberfläche. Eine berührungslose Messung greift nicht in den Schärvorgang ein. Sie schont die Fäden und läßt sich praktisch verschleißfrei durchführen.
- Vorzugsweise speichert man den Wickelverlauf des ersten Bandes und schärt die übrigen Bänder als Kopie des ersten Bandes. Dies hält den Aufwand für die Regelung des Vorschubantriebs der Fadenführer-Anordnung klein. Wenn die Daten für das erste Band aus der Parallelitäts-Überwachung beim Wickeln zur Verfügung stehen, ist es im Grunde nicht mehr erforderlich, die Parallelität beim Wickeln von weiteren Bändern erneut zu überwachen.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer Konusschärmaschine,
- Fig. 2
- eine schematische Draufsicht auf die Konusschärmaschine nach Fig. 1 im idealen Betriebszustand,
- Fig. 3
- die Schärmaschine nach Fig. 2 in einem ersten gestörten Zustand,
- Fig. 4
- die Schärmaschine nach Fig. 2 in einem zweiten gestörten Zustand,
- Fig. 5
- eine abgewandelte Ausführungsform und
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Schärvorgangs.
- Fig. 1 zeigt schematisch eine Konusschärmaschine 1 mit einer Schärtrommel 2, die einen Konus 3 aufweist. Die Schärtrommel 2 ist in Richtung eines Pfeiles 4 drehantreibbar. Die hierzu erforderlichen Antriebe sind aus Gründen der Übersicht nicht dargestellt.
- Eine Fadenführer-Anordnung 5 ist parallel zur Achse 6 der Schärtrommel verlagerbar, was durch einen Doppelpfeil 7 dargestellt ist. Hierzu ist eine Führungsbahn 8 parallel zur Achse 6 der Schärtrommel 2 angeordnet. Ein Antrieb 9 wirkt mit der Führungsbahn 8 zusammen, um die Fadenführer-Anordnung relativ zur Schärtrommel 2 zu verlagern.
- Die Fadenführer-Anordnung 5 weist einen Schlitten 10 auf, auf dem ein Riet 11 angeordnet ist. Das Riet 11 weist eine Vielzahl von Gassen 12 auf, wobei durch jede Gasse ein einzelner Faden geführt werden kann, der dann, wenn die Schärtrommel 2 in Richtung des Pfeiles 4 gedreht wird, auf die Schärtrommel 2 aufgewickelt wird.
- Der Konus 3 schließt mit der Achsrichtung der Schärtrommel 2 einen Winkel 13 von ungefähr 7° bis 15° ein. Bei einem Schärvorgang möchte man nun die aufgewickelten Fäden nicht in Radialrichtung exakt übereinander anordnen. Dies hätte die Gefahr zur Folge, daß die Fäden an der Stirnseite eines Wickels 14, der sich auf dem Umfang der Schärtrommel 2 bildet (siehe Fig. 2), von dem Wickel 14 abrutschen könnten. Man versetzt vielmehr mit Hilfe der Fadenführer-Anordnung bei jeder Umdrehung der Schärtrommel 2 die Fäden um eine kleine Strecke in Richtung auf den Konus 3, so daß der sich bildende Wickel 14 langsam den Konus 3 hinaufwandert und eine Stirnfläche 15 bildet, die ebenfalls konusförmig ausgebildet ist. Die Stirnfläche 15 ist dabei parallel zur Oberfläche des Konus 3 ausgerichtet. Zumindest sollte sie dies im Idealzustand sein.
- Um diese Ausbildung des Wickels 14 zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Fadenführer-Anordnung 5 mit einer Geschwindigkeit parallel zur Achse 6 der Schärtrommel 2 verlagert wird, die auf die Umdrehungszahl der Schärtrommel 2 und die Dicke der Fäden, die aufgewickelt werden, abgestimmt ist, so daß sich der entsprechende konusförmige Wickel 14 ergibt. Die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit erfordert dabei ein erhebliches Maß an Erfahrung. Auch einem erfahrenen Arbeiter können dabei Fehler unterlaufen.
- Um die Steuerung zu vereinfachen, verwendet man nun an der Fadenführer-Anordnung zwei Entfernungsmesser A, B. Beide Entfernungsmesser A, B sind fest an der Fadenführer-Anordnung angeordnet. Sie können aber, wie dies durch Doppelpfeile 16, 17 angedeutet ist, auf der Fadenführer-Anordnung in Axialrichtung verstellt werden. Die beiden Entfernungsmeßeinrichtungen sollten einen Abstand haben, der der Breite des Wickels 14 im wesentlichen entspricht, so daß sie die Entfernung der Umfangsfläche 18 des Wickels von der Fadenführer-Anordnung 5, genauer gesagt von deren Schlitten 10, ermitteln können. Durch die Ermittlung der Entfernung wird gleichzeitig die Position der Fäden an dem Umfang des Wickels 14 bestimmt. Die Entfernungsmeßeinrichtungen A, B können also auch als Positionsmeßeinrichtungen bezeichnet werden. Die Entfernungsmeßeinrichtungen A, B sind mit einer Steuereinrichtung C verbunden, die den Antrieb 9 steuert und zwar, wie unten erläutert wird, in Abhängigkeit von der Differenz der Ausgangssignale der Meßeinrichtungen A, B.
- Wenn nun die radialen Positionen der Fäden am vorderen, dem Konus 3 benachbarten Ende des Wickels 14 und am hinteren Ende des Wickels 14 übereinstimmen, dann verläuft die Umfangsfläche 18 des Wickels 14 parallel zur Umfangsfläche 19 der Schärtrommel 2. In diesem Fall ist die Vorschubgeschwindigkeit der Fadenführer-Anordnung richtig eingestellt. Der Wickel 14 wandert in gewünschter Weise den Konus 3 hinauf.
- Anhand von Fig. 3 soll dargestellt werden, was passiert, wenn die Geschwindigkeit nicht stimmt, sondern die Fadenführer-Anordnung 5 zu schnell bewegt wird. In diesem Fall wandert der Wickel 14 zu schnell den Konus 3 hinauf. Die Oberfläche 18 des Wickels verläuft dann nicht mehr parallel zur Umfangsfläche 19 der Schärtrommel 2, sondern sie neigt sich, wobei die Richtung der Neigung übereinstimmt mit der Richtung der Neigung des Konus 3. Da sowohl die Fäden am vorderen Ende des Wikkels 14 als auch am hinteren Ende mit der gleichen Drehzahl aufgewickelt werden, liegt auf der Hand, daß bei einem derartigen Fehlerfall die Fäden am vorderen Ende des Wickels 14 entweder zu stark gespannt sind oder zu lang werden. Beides führt beim Abwickeln bzw. Umbäumen zu einer Fehlerquelle, die unerwünscht ist.
- Die beiden Entfernungsmesser A, B stellen diesen Fehlerfall aber sehr schnell fest, weil die Entfernung zwischen der Fadenführer-Anordnung 5 und der Oberfläche 18 des Wickels 14 am vorderen Ende kleiner ist als am hinteren Ende. Man beeinflußt daher den Antrieb 9 so, daß die Fadenführer-Anordnung etwas langsamer in Richtung auf den Konus 3 verfahren wird. Ein derartiger Eingriff in die Geschwindigkeit wird natürlich nicht erst dann erfolgen, wenn die Situation so extrem ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Fig. 3 dient hier mit ihren Übertreibungen nur dem Zweck der Erläuterung. Da die beiden Entfernungsmeßeinrichtungen A, B mit der größtmöglichen Entfernung voneinander angeordnet sind, wird man kleine Durchmesserdifferenzen am vorderen und am hinteren Ende des Wickels 14 bereits frühzeitig erfassen können.
- Fig. 4 zeigt den anderen Fehlerfall, bei dem die Fadenführer-Anordnung 5 zu langsam in Richtung auf den Konus 3 bewegt worden ist. In diesem Fall ist die Oberfläche 18 des Wickels 14 ebenfalls geneigt, allerdings in die entgegengesetzte Richtung wie die Neigung des Konus 3. In diesem Fall wäre es erforderlich, die Fadenführer-Anordnung schneller vorzufahren, was nach einer Meldung der beiden Entfernungsmeßeinrichtungen an den Antrieb 9 ohne weiteres erfolgen kann. Auch in Fig. 4 ist die Situation übertrieben groß dargestellt. Man wird nicht warten, bis der Abstand b zwischen der Entfernungsmeßeinrichtung B so viel größer geworden ist als der Abstand a zwischen der Oberfläche 18 des Wickels 14 und der Entfernungsmeßeinrichtung A.
- Die Entfernungsmeßeinrichtungen A, B arbeiten vorzugsweise berührungslos. Eine besonders gut funktionierende Entfernungsmeßeinrichtung wird durch eine Laser-Meßeinrichtung gebildet, also eine optische Meßeinrichtung. Es ist aber genauso gut möglich, die Meßeinrichtung als Sonar-Meßeinrichtung oder als kapazitive Meßeinrichtung auszubilden. Wenn die beiden Meßeinrichtungen A, B in der gleichen Entfernung zur Achse 6 der Schärtrommel 2 angeordnet sind, kann man die Ausgangssignale der beiden Entfernungsmeßeinrichtungen A, B unmittelbar verwenden und durch einen Vergleich die Parallelität der Oberfläche 18 des Wickels 14 zur Oberfläche 19 der Schärtrommel 2 überprüfen.
- Zusätzlich oder alternativ dazu kann man, wie in Fig. 5 dargestellt, Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen 20, 21 an der Fadenführer-Anordnung 5 verwenden. Wenn sich die Fadenführer-Anordnung zu langsam in Richtung auf den Konus 3 bewegt hat und eine (ebenfalls übertrieben dargestellte) Situation eingetreten ist, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, dann hat der Wickel 14 im Bereich eines Fadens am vorderen Ende einen kleineren Radius RB als am hinteren Ende RA. Da der Wickel 14 am vorderen Ende und am hinteren Ende mit der gleichen Drehzahl gedreht wird, ist in diesem Fall die Geschwindigkeit VB eines Fadens 23 am vorderen Ende des Wickels 14 kleiner als die Geschwindigkeit VA eines Fadens 22 am hinteren Ende des Wickels 14. Durch einen Vergleich der Geschwindigkeiten läßt sich also ebenfalls ermitteln, ob die Oberfläche 18 des Wickels 14 parallel zur Umfangsfläche 19 der Schärtrommel 2 verläuft.
- In Fig. 6 ist nun dargestellt, daß sich der auf der Schärtrommel 2 bildende Wickel 14 aus mehreren Teilwikkeln 14a, 14b, 14c zusammensetzt. Jeder Teilwickel sollte gleich aufgebaut sein. Jeder Teilwickel wird dadurch gebildet, daß eine Anzahl von parallel nebeneinander liegenden Fäden, ein sogenanntes Band oder Bändchen, auf den Umfang der Schärtrommel 2 aufgewickelt wird.
- Es reicht nun aus, die oben geschilderte Regelung, bei der man in Abhängigkeit von der Parallelität der Oberfläche 18 des Wickels 14 die Vorschubgeschwindigkeit der Fadenführer-Anordnung 5 steuert, beim ersten Wickel 14a anzuwenden. Wenn man den Wickelverlauf dieses Wikkels 14a speichert und bei den folgenden Wickeln 14b, 14c, ... die Bändchen auf die gleiche Weise wickelt, dann erhält man insgesamt eine bewickelte Schärtrommel 2, bei der die Oberfläche des Wickels parallel zur Oberfläche 19 der Schärtrommel 2 verläuft.
Claims (18)
- Konusschärmaschine mit einer Schärtrommel und einer Fadenführer-Anordnung, wobei die Schärtrommel einen Konus aufweist und die Fadenführer-Anordnung im Betrieb durch einen Antrieb, der eine Steuereinrichtung aufweist, parallel zur Achse der Schärtrommel verlagerbar ist und der Schärtrommel ein Band aus Fäden zuführt, die auf dem Umfang der Schärtrommel einen Wickel bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (C) mit einer Parallelitäts-Meßeinrichtung (A, B; 20, 21) verbunden ist, die den Umfang (18) des Wickels (14) im Bereich des Bandes auf Parallelität zur Mantelfläche (19) der Schärtrommel (2) überprüft und den Antrieb (9) in Abhängigkeit von Abweichungen zur Parallelität steuert.
- Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelitäts-Meßeinrichtung (A, B) mindestens zwei Positionsmeßeinrichtungen aufweist, die eine radiale Position des Umfangs (18) des Wickels (14) an unterschiedlichen axialen Positionen im Bereich des Bandes ermitteln, wobei die Steuereinrichtung (C) den Antrieb (9) in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen den radialen Positionen steuert.
- Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtungen die radialen Positionen im Bereich der Ränder des Bandes ermitteln.
- Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtungen mit der Fadenführer-Anordnung (5) gemeinsam verlagerbar sind.
- Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtungen an der Fadenführer-Anordnung (5) befestigt sind.
- Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtungen jeweils einen Abstand (a, b) zwischen dem Umfang (18) des Wickels (14) und einem festen Bezugsradius messen.
- Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsradien für alle Positionsmeßeinrichtungen gleich sind.
- Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelitäts-Meßeinrichtung (20, 21) Schärgeschwindigkeiten (VA, VB) von mindestens zwei Fäden im Bereich der beiden Ränder des Bandes erfaßt.
- Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelitäts-Meßeinrichtung (A, B; 20, 21) berührungslos arbeitet.
- Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelitäts-Meßeinrichtung (A, B; 20, 21) als optische Meßeinrichtung ausgebildet ist.
- Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelitäts-Meßeinrichtung (A, B; 20, 21) als Sonar-Meßeinrichtung ausgebildet ist.
- Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelitäts-Meßeinrichtung (A, B; 20, 21) als kapazitive Meßeinrichtung ausgebildet ist.
- Verfahren zum Herstellen einer Kette auf einer Konusschärmaschine, bei dem man mehrere Fäden in Form eines Bandes parallel zueinander auf den Umfang einer Schärtrommel aufwickelt, wobei das Band einen Konus hinaufgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man überprüft, ob das Band beim Wickeln parallel zur Mantelfläche der Schärtrommel liegt und die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Neigung des Bandes zur Mantelfläche der Schärtrommel ändert.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man das Band langsamer in Richtung auf den Konus vorschiebt, wenn das Band in die gleiche Richtung wie der Konus geneigt ist, und schneller, wenn das Band in die entgegengesetzte Richtung geneigt ist.
- Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die radiale Position der Oberfläche des Wickels im Bereich des Bandes an mindestens zwei Stellen mißt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schärgeschwindigkeit von mindestens zwei Fäden im Bereich der beiden Ränder des Bandes mißt.
- Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Messung berührungslos vornimmt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man den Wickelverlauf des ersten Bandes speichert und die übrigen Bänder als Kopie des ersten Bandes schärt.
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