Präzisionskreuzspulapparat
Das Hauptpatent betrifft einen Präzisionskreuzspulapparat, insbesondere für das Verspulen von dehnbarem Garn, mit einem Fadenlieferwerk, einem stufenlos regelbaren Spulspindelantrieb und mit den Spulendurchmesser abtastenden Mitteln, die mit dem Spulspindelantrieb zusammenwirken, um die Spindeldrehzahl in Funktion der Zunahme des Spulendurchmessers zu beinflussen, wobei an den Abtrieb des stufenlosen Spulspindelgetriebes ein mit dem Lieferwerk in Antriebsverbindung stehendes weiteres stufenlos regelbares Getriebe angeschlossen ist und die Verstellorgane der beiden stufenlosen Getriebe über ein Getriebe in einem vorbestimmten Verhältnis zwangsweise gemeinsam betätigbar sind.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines verbesserten Präzisionskreuzspulapparates dadurch, dass den beim Anlauf der Spulsstelle auftretenden Beschleunigungen der Lieferstrangen bzw. der Spulen, im Sinne einer Vermeidung von Fadenbrüchen oder Verstrekkungen des Fadens, Rechnung getragen wird.
Der erfindungsgemässe Präzisionskreuzspulapparat zeichnet sich nun dadurch aus, dass die den Spindelantrieb unterbrechende Abstellvorrichtung ein Schaltorgan aufweist, welches im unterbrochenen Zustand einen mit den Verstellorganen beider stufenlosen Getriebe verbundenen Stellmotor im Sinne einer Verringerung der Abtriebsdrehzahl dieser Getriebe betätigt.
Durch die bei der Abstellung der Spulstelle selbsttätig erfolgende Verringerung der unmittelbar nach Einschaltung wirksamen Abtriebsdrehzahl kann die Anlaufbeschleunigung der Haspel oder Spulen klein gehalten werden. Wenn die Kreuzspulmaschine mit einer Nachlaufsteuerung ausgerüstet ist, so wird die letztere bestrebt sein, die Abtriebs-Drehzahl der Getriebe dem durch den Durchmesser der Auflaufspule gegebenen Verhältnissen wieder anzupassen, sobald das Schaltorgan unwirksam geworden ist.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Präzisionskreuzspulappartes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung des Kreuzspulapparates und
Fig. 2 ein Schema der Nachlaufsteuerung.
Der vorliegende Präzisionskreuzspulapparat bzw. des sen Spulstelle entspricht in seinem Aufbau der Ausführung, wie sie im Hauptpatent dargestellt und beschrieben ist. Der Spulapparat besteht aus einer Spulvorrichtung 100 und einem Fadenlieferwerk 101, (Fig. 1) einem stufenlos regelbaren Spulspindelantrieb 18, 19, 23, aus den Spulendurchmesser abtastenden Potentiometer 64, das in einer Nachlaufsteuerung als Soll-Geber wirkt und mit dem Spulspindelantrieb zusammenwirkt, um die Spindeldrehzahl in Funktion der Zunahme des Spulendurchmessers zu beeinflussen.
Ferner ist ein, an das stufenlos regelbare Spulspindelgetriebe 19, 23 angeschlossenes weiteres stufenlos regelbares Getriebe 23, 38 vorgesehen, welches mit dem Fadenlieferwerk 101 in Antriebsverbindung 39, 4146 steht, wobei die Verstellorgane 47, 48, 50, 51 und 52, 54, 55, 56 der beiden stufenlos regelbaren Getriebe über ein Getriebe in einem vorbestimmten Verhältnis zwangsweise gemeinsam betätigbar sind und wobei die Fadenlieferwerkstromeln 6, vorzugsweise dauernd kraftschlüssig 25, 30 mit der Auflaufspulenspindel verbunden sind unter Wahrung eines konstanten Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit der im Durchmesser veränderlichen Auflauf spule 12 zu derjenigen der Fadenlieferwerkstrommeln 6.
Statt der die Verstellspindeln 48 und 52 miteinander verbindenden Zahnräder 61 und 62, sind, die im Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes dargestellt sind, trägt die Spindel 48 eine Reibscheibe 102 und die Verstellspindel 52 eine Reibscheibe 103, wobei ein Reibrad 104, dessen Welle 105 rechtwinklig zu den Spindeln 48 und 52 verläuft, die beiden Reibscheiben miteinander verbindet. Die Welle 105 ist in einem Support 106 gelagert, der in nicht dargestellter Weise in Achsrichtung verschiebbar geführt ist und beispielsweise mittels eines Handrades und einer Verstellspindel verschoben werden kann.
Die Teile 102, 103 und 104 bilden somit ein weiteres stufenlos verstellbares Getriebe, durch welche sich das Verhältnis der Verstellung der beiden Spindeln 48 und 52 zueinander verändern lässt. Auf einer Skala 108, mit welcher ein am Support 106 befestigter Zeiger 107 zusammenwirkt, lässt sich das Abhängigkeitsverhältnis von Spulendrehzahl bzw. Spulendurchmesser und Fadengeschwindigkeit ablesen.
Durch die Verstellung dieses Verhältnisses lässt sich u.U. eine Leistungssteigerung erreichen. Dieser Fall kann dann eintreten, wenn die Spulgeschwindigkeit bei Spulbeginn nicht, d.h. bei noch kleinem Spulendurchmesser nicht durch die Fadengeschwindigkeit, sondern durch die höchst mögliche Hubzahl des Fadenführers begrenzt ist. In diesen Fällen kann die Drehzahlverminderung der Spule kleiner gehalten werden, als es dem wachsenden Durchmesser entsprechen würde, so dass eine Steigerung der Fadengeschwindigkeit während des Spulvorganges bis zum höchst zulässigen Wert möglich ist, was einer Leistungssteigerung entspricht.
Aus Fig. 1 ist weiterhin ersichtlich, dass der Stange 29 der Abstellvorrichtung, die die Reibscheibe 23 vom Reibrad 19 abhebt, ein Schalter 109 angeordnet, der von der Stange beim Abstellen betätigt, d.h. geöffnet wird.
Dieser Schalter 109 ist in der Brückenschaltung A der Nachlaufsteuerung eingebaut, deren Schema in Fig. 2 gezeigt ist.
Das mit dem Spulbügel 32, 35 drehverbundenes Potentiometer 64, welches demzufolge direkt vom Spulendurchmesser abhängig ist und das zweite Potentiometer 67, welches mit der Verstellspindel 48 des Spulspindelantriebes 19, 23 drehverbunden und deshalb direkt von der Lage der Antriebsreibscheibe 19, also direkt von der Spulspindeldrehzahl abhängig ist, stellen die beiden aufeinander abzustimmenden Geber der Brückenschaltung A dar, wobei der Soll-Geber 64 positiv und der Ist-Geber 67 nachlaufend gesteuert ist, indem je nach Stellung des Gebers 67 in bezug auf die Stellung des Gebers 64 durch den Schaltverstärker B das Schaltelement 70 oder das Schaltelement 71 betätigt wird, welche beide in ihrer Ruhestellung gezeichnet sind.
In einem Stromkreis 72 liegt ein Elektromotor M, welcher einen Kontakt 73 für die Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn und einen Kontakt 74 für die Drehrichtung im Uhrzeigersinn aufweist.
Dieser Motor ist, wie auch der Geber 67 mit der verlängerten Verstellspindel 48 drehverbunden. Rückt nun der Geber 64 zufolge Anwachsens des Durchmessers der Auflaufspule 12 vor, so spricht das Schaltelement 71 an und betätigt den Wechselschalter 75, d.h. Kontakt 73 wird geöffnet und Kontakt 74 geschlossen. Damit wird der Stromkreis 72-74 geschlossen und der Motor M dreht im Uhrzeigersinn. Mit dieser Drehung verändert sich auch zwangsläufig die Stellung des Gebers 67 in dem Sinne, dass er dem Geber 64 nacheilt, bis er dessen Stellung erreicht hat und damit der Wechselschalter 75 durch Schaltelement 71 in seine Ruhelage zurückgebracht wird, womit der Stromkreis 72 unterbrochen und der Motor M abgestellt wird.
Steht aus irgend einem Grunde der Geber 67 vor dem Geber 64, so spricht das Schaltelement 70 an und schliesst über den Wechselschalter 77 den Kontakt 76, womit der Stromkreis 72-76-73 geschlossen wird und der Motor M im Gegenuhrzeigersinn dreht, bis die Gleichstellung der beiden Geber 64 und 67 erreicht ist und der Schalter 77 in seine Ruhelage zurückgebracht wird, womit der Motor M wieder stillsteht. Das Wandern von oben nach unten in Fig. 2 entspricht also beim Soll-Geber 64 einer Durchmesserzunahme der Auflaufspule 12 und beim Ist-Geber 67 einer Drehzahlabnahme der Spulspindel.
Dem Soll-Geber 64 ist auf der Abgriffseite kleiner Spulendurchmesser ein Widerstand 110 vorgeschaltet, welcher über eine Zweigleitung 111 und den geschlossenen Ausschalter 109 überbrückt wird. Dem Geber 64 ist an der entgegengesetzten Seite ein Potentiometer 112 vorgeschaltet, welches mit einer Skala versehen ist. Der Widerstands-Werte der Teile 110 und 112 sind im Vergleich zu dem des Gebers 64 sehr hoch.
Wird nun die Spulstelle, z.B. zufolge eines Fadenbruches abgestellt, z.B. durch einen Fadenwächter der einen Elektromagneten einschaltet (nicht dargestellt), welcher seinerseits die Schaltstange 29 zurückzieht und die Planscheibe 23 von der Antriebsreibscheibe 19 abhebt, so betätigt die Schaltstange 29 gleichzeitig den Schalter 109: Dieser Schalter unterbricht damit die Zweigleitung 111, womit dem Soll-Geber 64 der Widerstand 110 vorgeschaltet wird. Diese schaltungstechnische, auf der Seite des kleinsten Spulendurchmessers des Gebers 64 einseitige, sehr grosse Widerstandserhöhung ist gleichbedeutend, wie, wenn der Geber 64 bzw. dessen Abgriff plötzlich mechanisch nach unten verstellt worden wäre, also in die Stellung des grössten Spulendurchmessers.
Demnach wird der Geber 67 der dadurch geschaffenen neuen Stellung des Gebers 64 nach unten in die Stellung der niedrigsten Drehzahl nacheilen.
Wird danach die Spulstelle wieder eingeschaltet, gibt die Schaltstange 29 den Ausschalter 109 frei und dieser schliesst die Überbrückungl 11, womit der vorgeschaltete Widerstand 110 abgeschaltet ist. Damit sind die Verhältnisse am Geber 64 unmittelbar vor der Stillsetzung der Spulstelle wieder hergestellt, womit der Geber 67 veranlasst wird, dem Geber 64 nachzueilen, bis in Stellung, die der Geber 67 unmittelbar vor der Stillsetzung der Spulstelle innehatte. Somit beginnt bei jeder Inbetriebsetzung einer Spulstelle nach einem Spulunterbruch der Spulvorgang mit der kleinsten Spulspindeldrehzahl, bzw. mit der niedrigsten Fadengeschwindigkeit, um danach gleichmässig beschleunigt zu werden, bis zu dem, unmittelbar vor dem Spudunterbruch innegehabten Wert.
Das dem Geber 64 unten (entsprechend der Stellung des grössten Durchmessers der Auflaufspule 12) zugeschaltete Potentiometer 112 ermöglicht, den Widerstand im positiv gesteuerten Zweig 64 der Messbrücke A einstellbar zu vergrössern. Zufolge der direkten Abhängigkeit des Gebers 64 vom Auflaufspulendurchmesser wird der zugeschaltete Widerstand des Potentiometers 112 mechanisch nicht berücksichtigt. Elektrisch dagegen steht dem Gesamtwiderstand (Geber 64 und zugeschalteter Widerstand des Potentiometers 112) der unveränderte Widerstand des nachlaufenden Gebers 67 gegenüber.
Gemäss der Wirkungsweise der Messbrücken ist die Gleichlage der Geber gegeben, wenn in beiden Gebern 64 und 67 das gleiche Verhältnis besteht zwischen den Teilwiderständen vor und nach dem Abgriff. Daraus folgt, dass im Geber 67, der für die Nachlaufsteuerung aktive Teil des Widerstandes um ein, dem zugeschalteten Wider stand 112 zum Geber 64 proportionales Stück einge schränkt wird, d.h. der für eine konstante Umfangsgeschwindigkeit bei wachsendem Spulendurchmesser notwendige Regelbereich der Spulendrehzahl ist einge schränkt, so dass sich die Umfangsgeschwindigkeit mit zunehmendem Spulendurchmesser erhöht.
Dieser Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Auflaufspule 12 wird die Umfangsgeschwindigkeit der Lieferwerkstrommeln 6 angepasst, indem das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 102, 104, 103 zwischen den Ver stellspindeln 48 und 52 durch Verschiebung der Reib scheibe 104 zwischen den beiden Planscheiben 102 und
103 geändert wird. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Lieferwerkstrommeln 6 zu derjenigen der wachsenden Auflaufspule 12 über den ganzen Durch messerbereich bleibt somit auch dann erhalten, wenn die Fadengeschwindigkeit durch Zuschalten eines Widerstandes 112 zum Geber 64 fortlaufend gesteigert wird. Die Einstellung der Reibscheibe 104 erfolgt nach Skala 108, deren Einteilung und Bezeichnung vorzugsweise in logischer Beziehung zur Skala des Potentiometers 112 steht.
Die beiden zu verstellenden Elemente können auch durch mechanische oder andere geeignete Elemente miteinander gekoppelt sein (nicht dargestellt).
Die beschriebene selbsttätig erfolgende Regulierung vor bzw. nach der Abstellung der Spulstelle ist insbesondere dann von wesentlicher Bedeutung, wenn der Faden bzw. das Garn von Spulen oder Strangen, die ein beachtliches Gewicht und eine dementsprechende Trägheit aufweisen, abgerollt und nicht axial abgezogen wird.
Die zu beschleunigenden Massen der Spulen oder Strangen würden bei plötzlichem Anlauf mit normaler Drehzahl erneut zu Fadenbrüchen führen. Diesem Umstand wurde bisher dadurch Rechnung getragen, dass die Spulstelle langsam und vorsichtig von Hand eingeschaltet wurde, um mittelst eines gewissen Schlupfes einen lang samen Anlauf zu erzielen. Die beschriebene Lösung bringt somit die Vorteile, dass das Bedienungspersonal entlastet wird, was einem Zeitgewinn entspricht und, dass das Einschalten der Spulstellen unabhängig vom Gefühl des Personals erfolgt.
Precision package winder
The main patent relates to a precision cross winder, in particular for winding stretchable yarn, with a thread feed mechanism, a continuously variable winding spindle drive and means that scan the bobbin diameter and interact with the winding spindle drive in order to influence the spindle speed as a function of the increase in the bobbin diameter, with the The output of the stepless winding spindle drive is connected to a further steplessly variable transmission which is in drive connection with the delivery mechanism and the adjusting elements of the two stepless transmissions can be actuated jointly in a predetermined ratio via a transmission.
The present invention aims to create an improved precision cross-wound winding apparatus by taking into account the acceleration of the delivery ropes or the bobbins occurring when the winding point starts up, in order to avoid thread breaks or stretching of the thread.
The precision package winder according to the invention is characterized in that the shut-off device which interrupts the spindle drive has a switching element which, in the interrupted state, actuates a servomotor connected to the adjusting elements of both continuously variable transmissions in the sense of reducing the output speed of these transmissions.
As a result of the reduction in the output speed that is effective immediately after switching on, which occurs automatically when the winding unit is switched off, the start-up acceleration of the reel or bobbins can be kept small. If the package winder is equipped with a follow-up control, the latter will endeavor to adjust the output speed of the gearbox to the conditions given by the diameter of the winding package as soon as the switching element has become ineffective.
The drawing shows an example of an embodiment of the precision package winder according to the invention. Show it:
1 shows a perspective, schematic representation of the package winder and
2 shows a diagram of the follow-up control.
The present precision package winder or the winding station sen corresponds in its structure to the design as shown and described in the main patent. The winding apparatus consists of a winding device 100 and a thread feeder 101, (Fig. 1) an infinitely variable winding spindle drive 18, 19, 23, from the bobbin diameter scanning potentiometer 64, which acts in a follow-up control as a target encoder and interacts with the winding spindle drive to to influence the spindle speed as a function of the increase in the bobbin diameter.
Furthermore, a further continuously variable gear 23, 38 connected to the continuously variable winding spindle gear 19, 23 is provided, which is in drive connection 39, 4146 with the yarn feed mechanism 101, the adjusting elements 47, 48, 50, 51 and 52, 54, 55 , 56 of the two infinitely variable gears can be actuated jointly by means of a gear in a predetermined ratio and the yarn feeder drums 6, preferably permanently non-positively 25, 30 are connected to the take-up bobbin spindle while maintaining a constant ratio of the circumferential speed of the diameter-variable bobbin 12 those of the thread feeder drums 6.
Instead of the gears 61 and 62 connecting the adjusting spindles 48 and 52, which are shown in the exemplary embodiment of the main patent, the spindle 48 carries a friction disk 102 and the adjusting spindle 52 carries a friction disk 103, with a friction wheel 104, the shaft 105 of which is at right angles to the Spindles 48 and 52 runs, which connects the two friction disks. The shaft 105 is mounted in a support 106 which is guided displaceably in the axial direction in a manner not shown and can be displaced, for example, by means of a handwheel and an adjusting spindle.
The parts 102, 103 and 104 thus form a further continuously variable transmission, by means of which the ratio of the adjustment of the two spindles 48 and 52 to one another can be changed. On a scale 108, with which a pointer 107 attached to the support 106 cooperates, the relationship between the bobbin speed or bobbin diameter and thread speed can be read off.
By adjusting this ratio, it may be possible to achieve an increase in performance. This case can occur if the winding speed at the start of the winding is not, i.e. when the bobbin diameter is still small, it is not limited by the thread speed but by the highest possible number of strokes of the thread guide. In these cases, the speed reduction of the bobbin can be kept smaller than it would correspond to the increasing diameter, so that an increase in the thread speed during the winding process is possible up to the highest permissible value, which corresponds to an increase in performance.
From Fig. 1 it can also be seen that the rod 29 of the parking device, which lifts the friction disc 23 from the friction wheel 19, has a switch 109 which is actuated by the bar when it is parked, i.e. is opened.
This switch 109 is built into the bridge circuit A of the follow-up control, the diagram of which is shown in FIG.
The potentiometer 64 that is rotatably connected to the winding bow 32, 35, which is therefore directly dependent on the bobbin diameter, and the second potentiometer 67, which is rotatably connected to the adjusting spindle 48 of the winding spindle drive 19, 23 and therefore directly from the position of the drive friction disk 19, i.e. directly from the winding spindle speed is dependent, represent the two transducers to be coordinated with each other of the bridge circuit A, the target transducer 64 being positive and the actual transducer 67 being controlled by the switching amplifier B depending on the position of the transmitter 67 in relation to the position of the transmitter 64 the switching element 70 or the switching element 71 is actuated, both of which are shown in their rest position.
In a circuit 72 there is an electric motor M, which has a contact 73 for the direction of rotation in the counterclockwise direction and a contact 74 for the direction of rotation in the clockwise direction.
Like the encoder 67, this motor is rotatably connected to the extended adjusting spindle 48. If the transmitter 64 now advances due to an increase in the diameter of the package 12, the switching element 71 responds and actuates the changeover switch 75, i.e. Contact 73 is opened and contact 74 is closed. This closes the circuit 72-74 and the motor M rotates clockwise. With this rotation, the position of the encoder 67 also inevitably changes in the sense that it lags behind the encoder 64 until it has reached its position and thus the changeover switch 75 is returned to its rest position by switching element 71, whereby the circuit 72 is interrupted and the Engine M is switched off.
If for any reason the encoder 67 is in front of the encoder 64, the switching element 70 responds and closes the contact 76 via the changeover switch 77, whereby the circuit 72-76-73 is closed and the motor M rotates counterclockwise until equality the two transmitters 64 and 67 is reached and the switch 77 is returned to its rest position, whereby the motor M comes to a standstill again. The migration from top to bottom in FIG. 2 thus corresponds to an increase in the diameter of the package 12 in the case of the nominal encoder 64 and to a decrease in the speed of the winding spindle in the case of the actual encoder 67.
A resistor 110, which is bridged via a branch line 111 and the closed circuit breaker 109, is connected upstream of the setpoint encoder 64 on the tap side of the small coil diameter. A potentiometer 112, which is provided with a scale, is connected upstream of the transmitter 64 on the opposite side. The resistance values of parts 110 and 112 are very high compared to that of transmitter 64.
If the winding unit, e.g. stopped due to a thread break, e.g. by a thread monitor that switches on an electromagnet (not shown), which in turn pulls the switching rod 29 back and lifts the face plate 23 from the drive friction disk 19, the switching rod 29 simultaneously actuates the switch 109: This switch thus interrupts the branch line 111, which the target- Encoder 64, the resistor 110 is connected upstream. This circuit-related, one-sided, very large increase in resistance on the side of the smallest coil diameter of the encoder 64 is equivalent to the same as if the encoder 64 or its tap had suddenly been mechanically adjusted downwards, i.e. to the position of the largest coil diameter.
Accordingly, the encoder 67 will lag the new position of the encoder 64 created in this way down into the position of the lowest speed.
If the winding unit is then switched on again, the switching rod 29 releases the switch 109 and this closes the bridging 11, with the result that the upstream resistor 110 is switched off. The conditions at the encoder 64 are thus restored immediately before the winding unit is stopped, causing the encoder 67 to hurry after the encoder 64 to the position that the encoder 67 held immediately before the winding unit was stopped. Thus, every time a winding unit is started up after a winding interruption, the winding process begins with the lowest winding spindle speed or with the lowest thread speed, in order to be accelerated evenly up to the value immediately before the spud interruption.
The potentiometer 112 connected to the transmitter 64 at the bottom (corresponding to the position of the largest diameter of the take-up bobbin 12) enables the resistance in the positively controlled branch 64 of the measuring bridge A to be increased in an adjustable manner. As a result of the direct dependency of the encoder 64 on the package diameter, the connected resistance of the potentiometer 112 is not mechanically taken into account. Electrically, on the other hand, the total resistance (transmitter 64 and connected resistance of potentiometer 112) is offset by the unchanged resistance of the lagging transmitter 67.
According to the mode of operation of the measuring bridges, the sensors are in the same position if the two sensors 64 and 67 have the same ratio between the partial resistances before and after the tap. It follows that in the encoder 67, the active part of the resistor for the follow-up control, the resistor 112 connected to the encoder 64 is restricted by a proportion proportional to the encoder 64, i.e. the control range of the bobbin speed necessary for a constant circumferential speed with increasing bobbin diameter is restricted, so that the circumferential speed increases with increasing bobbin diameter.
This increase in the circumferential speed of the package 12, the circumferential speed of the delivery drums 6 is adjusted by adjusting the transmission ratio of the continuously variable transmission 102, 104, 103 between the Ver adjusting spindles 48 and 52 by moving the friction disc 104 between the two face plates 102 and
103 is changed. The ratio of the circumferential speed of the delivery drums 6 to that of the growing package 12 over the entire diameter area is thus maintained even if the thread speed is continuously increased by connecting a resistor 112 to the encoder 64. The setting of the friction disk 104 takes place according to the scale 108, the classification and designation of which is preferably logically related to the scale of the potentiometer 112.
The two elements to be adjusted can also be coupled to one another by mechanical or other suitable elements (not shown).
The described automatic regulation before or after the winding unit is turned off is particularly important when the thread or yarn is unwound from bobbins or ropes that have a considerable weight and corresponding inertia and is not pulled off axially.
The masses of the bobbins or strands to be accelerated would again lead to yarn breaks if suddenly started at normal speed. This fact has been taken into account so far by the fact that the winding unit was switched on slowly and carefully by hand in order to achieve a slow start-up by means of a certain slip. The solution described thus has the advantages that the operating personnel is relieved, which corresponds to a gain in time, and that the winding units are switched on independently of the feeling of the personnel.