WO2021160913A1 - Maquina y proceso de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s - Google Patents

Maquina y proceso de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s Download PDF

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Definitions

  • the object of the present application is the registration of a machine and a process of unwinding and winding of yarn at a speed greater than 1 m / s, controlling the tensions of the yarn that occur in the unwinding and winding process and thus avoiding the breakage of the yarn. thread.
  • the field of application of the present invention is framed in the textile industry sector of any type of yarns or fibers, both natural and synthetic, especially delicate yarns such as fiberglass yarns.
  • the glass melted in the furnace is extruded into multiple filaments of a few microns in diameter that are grouped together to form a fiberglass thread that is wound by means of special winders for this application on some flexible paper-cardboard containers or joints, mostly with an internal diameter of 300 mm and a length of 300 mm, commonly known in English as “cakes”.
  • Said fiberglass primary yarn is classified by its thickness or yarn count according to the amount of grouped filaments and is measured in units of thousands of meters per kilogram (Metric Number, Nm) or more common in the sector grams per 1000m of thread (Tex).
  • This primary container or "cake” with the fiberglass wound from the oven must be transformed into a secondary container with a bottle-shaped format in plastic reels, called “bottles” in order to be marketed.
  • Said machines take advantage of the operating principle of ring twisting to change the format from “cake” to “bottle”, at the same time conferring a low degree of twist to the thread, therefore said transformation or unwinding / winding of "cake” is carried out.
  • “Bottle” applying certain twists per meter to the yarn, mostly between 10 to 40 tpm or twists per meter according to the needs to be produced.
  • twisting machines are not capable of transforming or unwinding / winding with 0 tpm twist, that is, the yarn keeps the fibers in parallel and therefore they cannot be used to supply the industry that needs fiber yarn. twist-free glass for certain applications.
  • the thread tension undergoes changes of sudden tension.
  • the change in thread tension is caused by the relative position of the thread exit point with respect to the bobbin that delivers the thread or by the relative position of the thread entry point with respect to the bobbin that takes up the thread. For instance:
  • the bobbins are uneven and therefore, when the thread exit point is at a point on the bobbin with a diameter smaller than the rest, the thread exit speed is slower and causes an overvoltage in the thread.
  • twisting machines regulate the yarn tension basically through the slider, and apply a sufficiently regular tension to the yarn within a range of tension. acceptable throughout the process.
  • both the “cake” format and the “bottle” format are constantly and rapidly varying the unwinding and winding diameters (as the cake empties at the same time as the bottle is filling), which makes it difficult to regulate the voltage instantaneously at high transformation rates.
  • the tension on the wire must be at very low values of between 2 cN to 200 cN of direct tension on the wire measured just before the winding entry to obtain an adequate quality of the wire, bobbin hardness and not to deteriorate it.
  • the device that the invention proposes is configured as a novelty within its field of application, the characterizing details that distinguish it are conveniently collected in the final claims that accompany this specification.
  • a machine for unwinding and winding, that is, transforming yarn at high speed (speed greater than 1 m / s), for example fiberglass yarn from cake to bottle. without applying twist to the thread.
  • Transforming the yarn means unwinding the yarn from a yarn delivery spool, for example a first spool or "cake" and, in line, winding the yarn on a yarn collection spool, for example on a second spool in bottle format. , through a reciprocating or folding system, at a certain speed and tension of the thread.
  • the first object of the patent is a yarn unwinding and winding machine at a speed greater than 1m / s and without applying twist to the yarn, comprising a rotating yarn delivery means comprising a yarn delivery spool and a motor ( M1) • a rotating yarn collecting means comprising a yarn collecting spool, reciprocating means defining the geometry of the spool, and a motor (M2) where at least the yarn delivery means or the collecting means of wire comprises a torque limiting means with a torque limiting value (Zmax) and where there is always a sliding speed (Vdes), understood as the difference in absolute value of angular speed, the angular speed of the motor shaft associated with the torque limiting means and the angular velocity of the coil associated with the torque limiting means, in such a way that it is possible to establish the thread tension (Twork) measured between the reciprocating means and the take-up spool during the transformation process and consequently be able to maintain said thread tension (Twork) below a maximum tension (tmax) and above a minimum tension
  • the torque limiting value (Zmax) is between 0.001 N * m to 0.15N * m in such a way that the thread tension (Twork) is not greatly affected when unexpected changes appear in the sliding speed. (You).
  • the rotary torque limiting means between the motor and the yarn delivery means or the yarn collection means form part of the motor itself in such a way that the motor's output shaft itself slides from a certain value of electrical torque applied to the motor.
  • the torque limiting means is at least one bearing located between the motor shaft and the coil with a torque limiting value (Z) caused by friction between the inner and outer ring of the bearing.
  • the torque limiting means are at least two bearings located between the motor shaft and the coil, the bearings with a determined axial preload relative to each other.
  • the machine comprises means for controlling the speed of the motors of the yarn delivery means and of the yarn collection means, consequently of the sliding speed (Vdes) and of the yarn tension (Twork) in such a way that it is possible to adapt the sliding speed (Vdes) to the different situations that cause an increase in the thread tension (Twork) in order to keep said thread tension below a maximum tension (tmax) and above a minimum voltage (tmin).
  • the yarn tension depends on the geometry, ie the folding, the yarn delivery means and the yarn collection means.
  • control means comprise means for detecting the instantaneous unwinding and winding diameters of the yarn delivery spool and / or the yarn take-up spool.
  • the means for capturing the instantaneous unwinding and winding diameters of the yarn delivery spool and / or the yarn take-up spool are preferably distance sensors or it is a computer program that calculates the instantaneous unwinding and winding diameters of the yarn delivery spools and / or the yarn take-up spool based on the initial geometry of the yarn delivery spool and based on the geometry of the yarn take-up spool over the working time of the machine.
  • the inertia of the yarn delivery spool, as well as the inertia of the yarn take-up spool affect the yarn tension (Twork) so it is interesting to compensate the value of the sliding speed (Vdes) to maintain the tension. (Twork) desired to the thread during the transformation process.
  • the equipment preferably comprises anti-vibration means of the yarn caused by a rise in the yarn tension (Twork) followed by a rapid reduction in the tension (Twork).
  • the anti-vibration means of the yarn are mechanical and can absorb the increase and / or reduction of the yarn length between the yarn delivery means and the yarn collection means, maintaining the yarn tension (Twork) between maximum voltage (tmax) programmed and the minimum voltage (tmin).
  • the anti-vibration means comprise a free rotating guide roller coupled to the end of a flexible rod with a section between 1 mm2 to 40 mm 2 fixed to the machine with a distance P of between 200 mm to 1500 mm and that It allows the yarn tension to flex between 2 to 200 cN and to absorb a yarn length of 50 to 1500 mm of yarn and with a tension stroke Tmax.
  • 300cN thread
  • Another object of the patent is the process of unwinding and winding of yarn at a speed greater than 1 m / s and without torsion applicable with a machine such as those described above that comprises a stage in which modifying the sliding speed (Vdes), by For example, when an increase or decrease in the thread tension (Twork) is foreseen, the thread tension (Twork) can be adjusted in order to keep said thread tension (Twork) below a maximum tension (tmax) and therefore above a minimum voltage (tmin).
  • the modification of the sliding speed is automatically controlled by control means which, depending on variables, such as instantaneous unwinding and winding diameters of the yarn delivery spool and / or the take-up spool of the thread and the weight of the bobbins decide the sliding speed to keep the thread tension (Twork) between the maximum tension (tmax) and the minimum tension (tmin
  • the process of unwinding and winding the yarn at a speed greater than 1 m / s and without twisting also comprises the following steps in this order.
  • Figure 1 Shows an unwinding and winding machine indicating its main components.
  • Figures 2-A, 2-B and 2-C Shows different types of delivery bobbin folding and yarn take-up bobbins.
  • Figure 3 Shows the constituent parts of the anti-vibration means with a flexible rod rolling guide.
  • Figure 4 Shows the constituent parts of the anti-vibration means with 2 flexible rod rolling guides.
  • Figure 5 Shows the constituent parts of the torque limiting means with two bearings
  • Figure 6 Shows the constituent parts of the torque limiting means with two bearings axially preloaded to each other.
  • the yarn unwinding or delivery means are motorized and consequently are those that regulate the unwinding speed (Vlin) of the yarn.
  • the machine comprises rotary torque limiting means between the motor and the yarn take-up spool.
  • the yarn delivery means (23) are composed of the delivery spool (1) that is fixed to the rotary shaft (2) through fixing means as can be an extensible / comprehensible pneumatic actuation system that fixes the yarn delivery means, for example, a coil inside the cardboard tube, and makes them integral with the shaft (2).
  • the motor (4) On the same axis (2) is coupled the motor (4) that transmits the rotary movement to the yarn delivery means with an angular speed W1 revolutions per minute or rpm.
  • the yarn (5) coming from the spool delivery means (1) is continuously unwinding in a perpendicular direction with an instantaneous unwinding diameter (D1) changing as it is emptied and unwinds through the conical areas of the sides of the the yarn delivery means (1).
  • D1 instantaneous unwinding diameter
  • the wire (5) passes through the anti-vibration system (10), such as the one illustrated in figure 3, which consists of passing the wire through two free rolling guides (6) fixed to the frame of the machine and at least one guide free rolling (6 '), which is attached to the end of a flexible rod (11) of section (S), preferably between 1 and 40 mm2, and fixed to the machine at a distance (P) that allows it to flex and absorb at least a total length (L1 max. + L2Max.-L1 min.-L2min) of 400 mm of wire and with a tension stroke Tmax. of 300cN yarn through the bending of the rod produced by the yarn tension.
  • the anti-vibration system (10) such as the one illustrated in figure 3, which consists of passing the wire through two free rolling guides (6) fixed to the frame of the machine and at least one guide free rolling (6 '), which is attached to the end of a flexible rod (11) of section (S), preferably between 1 and 40 mm2, and fixed to the machine at a distance (P) that allows it
  • the configured tension Tmax will always be equal to or greater than the working tension Twork and will never be equal to or less than OcN, otherwise the thread would relax.
  • the antivibration system (10) can be combined in many ways, for example in a case where there is no rolling guide (6) fixed directly to the machine and all are rolling guides (6 ') associated with flexible rods (11, 1 T) each one with its respective rod of section (S), preferably between 1 and 40mm2, and with fixing distances P that can be different and preferably between 200mm and 1500mm.
  • the Anti-vibration system (10) can comprise at least one rolling guide with a flexible rod in the system to be able to absorb the required amount of wire.
  • the thread leaves the antivibration system (10) and goes to the reciprocating or folding system (7), as shown in figure 1, where said thread is guided by the free rolling guide (8) that rotates under the pull of the own thread (5) and has a back and forth linear displacement along the traverse of the means for collecting the thread or winding spool (9).
  • the thread (5) protruding from the rolling guide (8) of the reciprocating system is directed to the winding system (22) as seen in figure 1 where it is wound on the thread pick-up spool or winding spool (9) which is integral with the shaft (16 ') and with an instantaneous winding diameter D2 and is folded or moved according to the sequence of movements of the reciprocating system (7) to obtain the shape of the desired fold, for example the shape of a bottle.
  • the reciprocating system (7) can be driven by any linear drive means such as a motor with a threaded spindle (14) where a threaded nut (15) on the spindle attached to the rolling guide (8) moves in one direction linear or other depending on the speed and direction of rotation of the motor and an E encoder to know the position of the guide at all times rolling (8) and that together the entire system is directed and controlled by means of programming functions and computation preferably located in a PLC or programmable automaton.
  • any linear drive means such as a motor with a threaded spindle (14) where a threaded nut (15) on the spindle attached to the rolling guide (8) moves in one direction linear or other depending on the speed and direction of rotation of the motor and an E encoder to know the position of the guide at all times rolling (8) and that together the entire system is directed and controlled by means of programming functions and computation preferably located in a PLC or programmable automaton.
  • the collection means (22) that is observed in figure 1 comprises a torque limiting means (12) fixed between the motor shaft (16) and the coil shaft (16 ') in such a way that the collection coil (22) slides rotationally when the angular speed W2 of the motor (13) is greater than the angular speed W2 'of the take-up reel (9).
  • the torque limiting value (Zmax) should be set between 0.001 and 0.15 N * m and even more preferably 0.005 N * m.
  • the choice of the torque limitation value (Zmax) is made as a function of the tension (Twork) to be applied to the wire in combination with the applied sliding revolutions.
  • the angular velocity of the take-up reel (W2 ') is associated with the angular velocity of the delivery reel (W1), the unwinding diameter D1, and the instantaneous winding diameter D2, that is, Any change in the linear speed of the wire (5) and the diameter D2 and D1 of the winding spool (9) and unwinding spool (1) cause the angular speed W2 'of the winding spool (9) to change.
  • the sliding speed (Vdes) when the torque limiter is located on the take-up spool, the sliding speed (Vdes) must be positive to always generate tension on the wire (Twork) greater than 0 cN, which is the minimum tension (tmin). At a higher sliding speed, the tension applied to the wire (Twork) will be higher, and on the contrary, if the sliding speed (Vdes) is very small, the tension applied to the wire (Twork) will be very small, keeping the value of torque limitation (Zmax).
  • the torque limiter (12) is a well-known mechanical element in the state of the art, although in the case of the present invention since it must be adjusted with very small sliding torque values of between 0.001 and 0.15 N * m , makes a very effective limiter for this application to be at except for one bearing where the bearing's own torque is that necessary to transmit the movement of the inner ring to the outer ring or vice versa, that is, it can be at values of 0.001 N * m.
  • At least one bearing of any type, balls, rollers, friction, needles, axial etc ... is a torque transmitter with a very small value within the range of 0.001 to 0.15 N * m effective that provides a solution in the present invention
  • the means that pick up the wire (9) or take-up spool is concentric to the shaft (16 ") through ball bearings (17 and 17 '), each one acting as torque limiters and allowing the transmission of a A certain torque (associated with the limiters 17 and 17 ') between the shaft 16 "and the coil 9.
  • the coil is axially fixed by the limit bushings (18 and 18').
  • torque limiter transmission Depending on the torque to be transmitted, as the torque limiter torque limiting values required are larger where at least one bearing is not sufficient for it, a way to increase the torque is detailed below. torque limiter transmission.
  • the torque limiting means comprise at least two bearings (19 and 19 ') mounted on the same support (20) and limited axial movement of the shaft (16 ") through the retainer sleeves (18 "and 18"').
  • the inner rings of the bearings (19 and 19 ') are preloaded by a force F of the axial component that the spring (21) performs against the balls of said bearings (19 and 19'), causing the force F to cause the torque to transmit together is greater than the sum of pairs transmitting from individually without preload F
  • the two bearings that individually without preload F transmit a joint torque, for example of 0.01 N * m when subjected to preload F
  • the transmission torque or limiting torque of the system can increase in such a way that depending on the preload F value, even higher values of 0.1 N * m can be reached in a controlled manner, covering all the possibilities of torque limitation claimed in the present invention.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a1m/s y sin torsión que comprende; un medio de entrega de hilo giratorio que comprende una bobina de entrega de hilo y un motor (M1), un medio de recogida de hilo giratorio que comprende, una bobina de recogida de hilo, unos medios de vaivén que definen la geometría de la bobina, y un motor (M2), donde al menos el medio de entrega de hilo o el medio de recogida de hilo comprende de un medio limitador de par con un valor de limitación del par (Zmax) y provocando siempre una velocidad de deslizamiento (Vdes), entendida como la diferencia de velocidad angular la velocidad angular del eje del motor asociado al medio limitador de par y la velocidad angular de la bobina asociada al medio limitador de par, de tal manera que es posible establecer la tensión del hilo (Twork) medida entre los medios de vaivén y la bobina de recogida durante el proceso de transformación y consecuentemente poder mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin) modificando solo la velocidad de deslizamiento (Vdes).

Description

MEMORIA DESCRIPTIVA
MAQUINA Y PROCESO DE DESENROLLADO Y ENROLLADO DE HILO A UNA VELOCIDAD SUPERIOR A 1 M/S
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud tiene por objeto el registro de una máquina y un proceso de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s controlando las tensiones del hilo que se producen en el proceso de desenrollado y enrollado y evitando así la rotura del hilo.
CAMPO DE APLICACIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca en el sector de la industria textil de cualquier tipo de hilos o fibras tanto naturales como sintéticas, especialmente hilos delicados como los hilos de fibra de vidrio.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el sector textil, son conocidas las máquinas de desenrollado y enrollado de hilo.
Por ejemplo, en el sector de fibra de vidrio, el vidrio fundido en el horno se extrusiona en múltiples filamentos de unas pocas mieras de diámetro que se agrupan formando un hilo de fibra de vidrio que se bobina mediante unas bobinadoras especiales para esta aplicación sobre unos envases o canutos de papel-cartón flexible mayormente de diámetro interior de 300 mm y de longitud de 300mm denominados comúnmente en inglés “cakes”. Dicho hilo primario de fibra de vidrio se clasifica por su grosor o título de hilo según la cantidad de filamentos agrupados y se mide en unidades de miles de metros por kilogramo (Número Métrico, Nm) o más común en el sector gramos por cada 1000m de hilo (Tex).
Este envase primario o “cake” con la fibra de vidrio enrollada proveniente del horno debe transformarse a un envase secundario con un formato en forma de botella en bobinas de plástico, denominadas “botellas” para poder ser comercializado.
Actualmente esta transformación del envase primario o “cake” al envase secundario o “botella” se realiza con máquinas retorcedoras de anillos de múltiples posiciones en donde el “cake” actúa como medios de entrega de hilo motorizado y la “botella” actúa como medios de recogida de hilo también motorizado con el objetivo de reducir al mínimo las fricciones de la fibra durante el proceso y no deteriorar los filamentos de vidrio que son muy sensibles a la fricción.
Dichas máquinas aprovechan el principio de funcionamiento del torcido de anillos para cambiar el formato de “cake” a “botella” confiriéndole al mismo tiempo un grado bajo de torsión al hilo, por tanto se realiza dicha transformación o desenrollado/enrollado de “cake” a “botella” aplicando ciertas torsiones por metro al hilo mayormente entre 10 a 40 tpm o torsiones por metro según las necesidades a producir.
El problema de dichas máquinas retorcedoras es que no son capaces de transformar o desenrollar/enrollar con torsión 0 tpm, es decir que el hilo mantenga las fibras en paralelo y por lo tanto no pueden ser utilizadas para proveer a la industria que necesita hilo de fibra de vidrio sin torsión para ciertas aplicaciones.
A causa de la geometría de las bobinas tipo “cake” y tipo “bobina”, durante el proceso de desenrollado y enrollado, la tensión del hilo sufre cambios de tensión bruscos. El cambio de tensión del hilo viene provocado por la posición relativa del punto de salida del hilo respecto a la bobina que entrega el hilo o bien por la posición relativa del punto de entrada del hilo respecto a la bobina que recoge el hilo. Por ejemplo:
• Las bobinas son irregulares y por lo tanto, cuando el punto de salida del hilo se encuentra en un punto de la bobina con un diámetro inferior al resto, la velocidad de salida del hilo es menor y provoca una sobretensión en el hilo.
• En cambio, cuando el punto de salida del hilo se encuentra en un punto de la bobina con un diámetro mayor al resto la velocidad de salida del hilo es mayor y provoca una baja tensión en el hilo.
Con el fin de evitar las roturas del hilo provocadas por un cambio brusco de la tensión del hilo, las máquinas retorcedoras regulan la tensión del hilo básicamente a través de cursor, y aplican al hilo una tensión lo suficiente regular y dentro de unos márgenes de tensión aceptables durante todo el proceso.
No obstante, estas máquinas retorcedoras, aunque trabajan por encima de 1 m/s le aplican siempre torsión al hilo.
Otras soluciones a la rotura del hilo provocadas por un cambio brusco de la tensión del hilo son la incorporación de un mecanismo que mantiene estable la tensión del hilo, tal como un rodillo con un muelle situado entre los medios de entrega de hilo o “cake” y los medios de recogida de hilo o “botella”. No obstante, esta solución generalmente no es suficientemente sensibles para absorber cambios de tensión por debajo de un umbral y a velocidades de trabajo superiores a 1 m/s.
Aunque el hilo de fibra de vidrio en formato “botella” y sin torsión es una necesidad cada vez más demandada por ciertos consumidores, no existe a día de hoy una máquina que transforme un “cake” de fibra de vidrio a una “botella”, con las fibras en paralelo, es decir sin torsión, y a una cierta velocidad o productividad que haga rentable dicha transformación sin alterar o deteriorar la calidad del hilo. Como resumen de la explicación anterior, existen ciertas dificultades de dicha transformación de “cake” a “botella” sin torsión en fibra de vidrio que son:
• tanto el formato “cake” como el formato “botella” van variando constante y rápidamente los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento (a medida que el cake se va vaciando al mismo tiempo que la botella se va llenando) lo que dificulta la regulación de la tensión de manera instantánea a elevadas velocidades de transformación.
• la tensión sobre el hilo debe estar en unos valores muy bajos de entre 2 cN a 200 cN de tensión directa sobre el hilo medida justo antes de la entrada de enrollado para obtener una adecuada calidad del hilo, dureza de bobina y no deteriorarlo.
• la combinación de los dos puntos anteriores con una alta velocidad mayor que 1 m/seg de transformación es también un elemento importante ya que los hilos son ciertamente finos y no sería rentable procesar a velocidades inferiores a aproximadamente 1 m/seg
Ciertamente a velocidades lentas menores a 1 m/seg sí podría ser posible dicha transformación con el estado de la técnica actual pero la máquina resultante no sería rentable ya que tendría un retorno de inversión muy elevado y no aceptado por el mercado. Queda pues, un cierto espacio tecnológico para transformar o desenrollar/enrollar hilo de fibra de vidrio sin torsión de cake a botella y a altas velocidades que hagan rentable dicha transformación sin alterar o deteriorar la calidad del hilo. La máquina y el proceso de desenrollar y enrollar hilo sin torsión y a una velocidad superior a 1m/s objeto de la invención no solo es útil para el hilo de fibra de vidrio, sino que lo es para cualquier tipo de hilos o fibras textiles naturales o sintéticas
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo que la invención propone se configura como una novedad dentro de su campo de aplicación, los detalles caracterizadores que lo distinguen están convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.
Fruto de la necesidad tecnológica anteriormente mencionada se ha desarrollado en la presente invención una máquina para desenrollar y enrollar, es decir transformar, hilo a alta velocidad (velocidad superior a 1 m/s), por ejemplo hilo de fibra de vidrio de cake a botella sin aplicar torsión al hilo. Transformar el hilo quiere decir desenrollar el hilo de una bobina de entrega de hilo, por ejemplo una primera bobina o “cake” y, en línea, enrollar el hilo en una bobina de recogida de hilo, por ejemplo en una segunda bobina en formato botella, a través de un sistema de vaivén o plegado, a una cierta velocidad y tensión del hilo.
El primer objeto de la patente es una máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin aplicar torsión al hilo que comprende · un medio de entrega de hilo giratorio que comprende una bobina de entrega de hilo y un motor (M1 ) • un medio de recogida de hilo giratorio que comprende, una bobina de recogida de hilo, unos medios de vaivén que definen la geometría de la bobina, y un motor (M2) donde al menos el medio de entrega de hilo o el medio de recogida de hilo comprende de un medio limitador de par con un valor de limitación del par (Zmax) y donde existe siempre una velocidad de deslizamiento (Vdes), entendida como la diferencia en valor absoluto de velocidad angular la velocidad angular del eje del motor asociado al medio limitador de par y la velocidad angular de la bobina asociada al medio limitador de par, de tal manera que es posible establecer la tensión del hilo (Twork) medida entre los medios de vaivén y la bobina de recogida durante el proceso de transformación y consecuentemente poder mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin) modificando solo la velocidad de deslizamiento (Vdes).
En una realización preferente, el valor de limitación del par (Zmax) está entre 0,001 N*m a 0,15N*m de tal manera que la tensión del hilo (Twork) no se vea muy afectada cuando aparecen cambios inesperados en la velocidad de deslizamiento (Vdes).
En una realización preferente, los medios limitadores de par rotativo entre el motor y los medios de entrega de hilo o el medio de recogida de hilo forman parte del propio motor de tal manera que el propio eje de salida del motor el que desliza a partir de un cierto valor de par eléctrico aplicado al motor. En una realización preferente, los medios limitadores de par motor son al menos un rodamiento situado entre el eje del motor y la bobina con un valor de limitación del par (Z) provocado por la fricción entre el anillo interno y externo del rodamiento. En una realización alternativa cuando se necesita un valor de limitación del par superior, los medios limitadores de par motor son al menos dos rodamientos situados entre el eje del motor y la bobina, los rodamientos con una precarga axial entre sí determinada. Al apretar los dos anillos internos de los rodamientos contra las bolas, la fricción entre ambas partes sube y el valor de limitación de par sube.
Preferentemente, la máquina comprende unos medios de control de la velocidad de los motores del medio de entrega de hilo y del medio de recogida del hilo, consecuentemente de la velocidad de deslizamiento (Vdes) y de la tensión del hilo (Twork) de tal manera que es posible adaptar la velocidad de deslizamiento (Vdes) a las diferentes situaciones que provocan un aumento de la tensión del hilo (Twork) con el fin de mantener dicha tensión del hilo por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin). Como se ha explicado anteriormente, ¡a tensión del hilo depende de la geometría, es decir del plegado, de los medios de entrega de hilo y de los medios de recogida de hilo.
En este sentido, preferentemente, los medios de control comprenden medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobina de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo. Los medios de captación de ios diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobina de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo preferentemente son sensores de distancia o bien es un programa informático que calcula los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo en base a geometría inicial de la bobina de entrega de hilo y en base a la geometría de la bobina de recogida de hilo a lo largo del tiempo de trabajo de la máquina. La inercia de la bobina de entrega de hilo, así como la inercia de la bobina de recogida de hilo afectan a la tensión del hilo (Twork) por lo que es interesante compensar el valor de la velocidad de deslizamiento (Vdes) para mantener la tensión (Twork) deseada al hilo durante el proceso de transformación. Existen momentos durante el ciclo de desenrollado/enrollado en los que se producen cambios bruscos de diámetro tanto en la bobina de desenrollado como en la bobina de enrollado con la consecuente variación de velocidad lineal del hilo que esto supone y que se refleja en el funcionamiento como una vibración compuesta de un tirón y una relajación sobre el hilo y muy rápidos en el tiempo a elevadas velocidades de desenrollado/enrollado.
Para absorber estas vibraciones, el equipo preferentemente comprende unos medios antivibración del hilo provocados por una elevación de la tensión del hilo (Twork) seguida de una rápida reducción de la tensión (Twork). En una realización preferente, los medios antivibración del hilo son mecánicos y puedan absorber el incremento y/o la reducción de la longitud del hilo entre los medios de entrega del hilo y los medios de recogida del hilo manteniendo a la tensión del hilo (Twork) entre la tensión máxima (tmax) programada y la tensión mínima (tmin).
En una realización aún más preferente, los medios antivibración comprenden un rodillo guía giratorio libre acoplado al extremo de una varilla flexible de sección entre 1 mm2 a 40 mm 2 fijado a la máquina con una distancia P de entre 200 mm a 1500 mm y que le perm ite flexar a la tensión de hilo de entre 2 a 200 cN y absorber una longitud del hilo de 50 a 1500 mm de hilo y con un recorrido de tensión Tmax. de hilo de 300cN
Otro objeto de la patente es el procedimiento de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s y sin torsión aplicable con una máquina como las descritas anteriormente que comprende una etapa en la que modificando la velocidad de deslizamiento (Vdes), por ejemplo cuando se prevé un aumento o disminución de la tensión del hilo (Twork), se puede regular la tensión del hilo (Twork) con el fin de mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin).
En una realización preferente, la modificación de la velocidad de deslizamiento es controlada automáticamente por unos medios de control que, en función de variables, tal como diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobina de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo y el peso de las bobinas deciden la velocidad de deslizamiento para mantener la tensión del hilo (Twork) entre la tensión máxima (tmax) y la tensión mínima (tmin
En una realización preferente, el procedimiento desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s y sin torsión comprende también las siguientes etapas en este orden.
• Mantener los medios de entrega de hilo parados mientras que se hace girar el motor asociado a los medios de recogida de hilo a una velocidad tal que ¡a velocidad de deslizamiento sea la adecuada para obtener la tensión del hilo de trabajo teniendo en cuenta el par de deslizamiento. En esta etapa el hilo está tensado.
• Aumentar la velocidad de giro del motor asociado a los medios de entrega de hilo a la vez que se aumenta la velocidad asociada a los medios de entrega de hilo de tal manera que la velocidad de deslizamiento se mantiene por encima de Orpm y es tal que provoca que la tensión del hilo (Twork) no sea superior a la tensión máxima (tmax) ni inferior a la tensión mínima (tmin) durante todo el ciclo de trabajo.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1 : Muestra una máquina de desenrollado y enrollado indicando sus principales componentes.
Las figura 2-A, 2-B y 2-C: Muestra diferentes tipos de plegado de bobina de entrega y bobinas de recogida de hilo.
La figura 3: Muestra las partes constitutivas de los medios antivibración con una guía rodante en varilla flexible.
La figura 4: Muestra las partes constitutivas de los medios antivibración con 2 guías rodantes en varilla flexibles.
La figura 5: Muestra las partes constitutivas de los medios limitadores de par con dos rodamientos La figura 6: Muestra las partes constitutivas de los medios limitadores de par con dos rodamientos precargados axialmente entre sí.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Primera realización preferente de la invención
En esta realización preferente, los medios de desenrollado o entrega de hilo están motorizados y consecuentemente son los que regulan la velocidad (Vlin) de desenrollado del hilo. En esta realización, la máquina comprende unos medios limitadores de par rotativo entre el motor y la bobina de recogida de hilo. Esta configuración de la máquina se puede observar en la figura 1. Los medios de entrega de hilo (23) están compuestos por la bobina de entrega (1) que está fijada al eje rotatorio (2) a través de unos medios de fijación como puede ser un sistema extensible/comprensible de accionamiento neumático que fija los medios de entrega de hilo, por ejemplo, una bobina por el interior del tubo de cartón, y los hace solidarios al eje (2). En el mismo eje (2) está acoplado el motor (4) que transmite el movimiento rotativo a los medios de entrega de hilo con una velocidad angular W1 revoluciones por minuto o rpm.
El hilo (5) proveniente de los medios de entrega de la bobina (1 ) se va desenrollando continuamente en dirección perpendicular con un diámetro instantáneo de desenrollado (D1 ) cambiante a medida que se vacía y se desenrolla por las zonas cónicas de los laterales de los medios de entrega de hilo (1 ).
El hilo (5) pasa por el sistema antivibratorio (10), tal como el que se ilustra en la figura 3, que consiste en pasar el hilo por dos guías rodantes libres (6) fijadas al bastidor de la máquina y al menos una guía rodante libre (6’) , que está sujeta al extremo de una varilla flexible (11 ) de sección (S), preferentemente de entre 1 y 40 mm2, y fijada a la máquina a una distancia (P) que le permite flexar y absorber al menos una longitud total (L1 max.+L2Max.-L1 min.-L2min) de 400 mm de hilo y con un recorrido de tensión Tmax. de hilo de 300cN a través de la flexión de la varilla producida por la tensión del hilo.
La tensión Tmax configurada siempre será igual o mayor que la tensión de trabajo Twork y nunca será igual o inferior a OcN ya que si no el hilo se relajaría.
El sistema antivibratorio (10) puede combinarse de muchas maneras como por ejemplo en un caso en que no haya ninguna guía rodante (6) fijada directamente a máquina y todas sean guías rodantes (6’) asociadas a varilla flexibles (11 ,1 T) cada una con su varilla respectiva de sección (S), preferentemente entre 1 y 40mm2, y con unas distancias de fijación P que pueden ser distintas y preferentemente de entre 200 mm a 1500 mm. El sistema antivibratorio (10) puede comprender al menos una guía rodante con varilla flexible en el sistema para poder absorber la cantidad de hilo requerida.
El sistema antivibratorio (10) puede ajustarse de varias formas , como absorber una longitud de hilo total L1 max+L2max-L1 m¡n-L2m¡n de entre 50 mm y 1000 mm combinado con una tensión dentro del rango de tensiones de trabajo Twork de entre 2 a 200cN , en esta realización preferente se ha ajustado el sistema antivibratorio a 400mm de absorción de hilo a 300cN de tensión Tmax con dos guías rodantes (6) fijadas a máquina y una guía rodante (6’) con varilla flexible (11 ) de S=6mm2 de sección empotrada al bastidor de la máquina a una distancia P de 500mm.
El hilo sale del sistema antivibratorio (10) y se dirige al sistema de vaivén o plegado (7), tal y como se observa en la figura 1 , donde es guiado dicho hilo por la guía rodante libre (8) que gira traccionada por el propio hilo (5) y tiene un desplazamiento lineal de vaivén a lo largo del traverso de los medios de recogida de hilo o bobina de enrollado (9). El hilo (5) saliente de la guía rodante (8) del vaivén se dirige al sistema de enrollado (22) tal y como se observa en la figura 1 donde se enrolla en la bobina de recogida de hilo o bobina de enrollado (9) que está solidaria al eje (16’) y con un diámetro instantáneo de enrollamiento D2 y se pliega o mueve según la secuencia de movimientos del sistema de vaivén (7) para obtener la forma del plegado deseado, por ejemplo forma de botella.
El sistema de vaivén (7) puede estar accionado por cualquier medio de accionamiento lineal como es un motor con un husillo roscado (14) donde una tuerca roscada (15) en el husillo unida a la guía rodante (8) se desplaza en un sentido lineal u otro en función de la velocidad y sentido de giro del motor y un encoder E para conocer la posición en todo momento de la guía rodante (8) y que juntamente todo el sistema es dirigido y controlado por unos medios de programación de funciones y computación ubicados preferentemente en un PLC o autómata programable .
Los medios de recogida (22) que se observa en la figura 1 comprende unos medios limitador de par (12) fijados entre el eje motor (16) y eje bobina (16’) de tal manera que la bobina de recogida (22) desliza rotativamente cuando la velocidad angular W2 del motor (13) es mayor que la velocidad angular W2’ de la bobina de recogida (9). El valor de limitación del par (Zmax) debe estar fijado entre 0,001 y 0,15 N*m y de manera aún más preferente es de 0,005 N*m. La elección del valor de limitación del par (Zmax) se realiza en función de la tensión (Twork) que se quiere aplicar al hilo en combinación con las revoluciones de deslizamiento aplicadas.
En este caso, es decir cuando el limitador de par está situado en los medios de recogida, la velocidad angular del motor W2 es siempre mayor que la velocidad angular de la bobina de recogida (W2’) siendo el valor W2-W2’ = Vdes la velocidad de deslizamiento del limitador de par (12). La velocidad de deslizamiento (Vdes) juntamente con el valor de la limitación de par que en este ejemplo preferente está ajustado a 0,005 N*m la que regulan la tensión del hilo (Twork).
En el caso que el limitador de par está situado en los medios de entrega (23) entre el motor (4) y la bobina (1 ), la velocidad angular del motor W1 es siempre menor que la velocidad angular WT de la bobina de entrega (1 ) y se produce también un deslizamiento Vdes = W1-WT
La velocidad angular de la bobina de recogida (W2’) está asociada a la velocidad angular de la bobina de entrega (W1 ), al diámetro de desenrollado D1 , y al diámetro instantáneo de enrollado D2, es decir que cualquier cambio en la velocidad lineal del hilo (5) y del diámetro D2 y D1 de la bobina de enrollado (9) y bobina de desenrollado (1 ) hacen cambiar la velocidad angular W2’ de la bobina de enrollado (9).
Por tanto, la tensión sobre el hilo (t) se genera durante todo el ciclo de trabajo en función de (W2) respecto (W2’) cumpliéndose que: velocidad deslizamiento del limitador de par Vdes = W2-W2’
En esta realización cuando el limitador de par está situado en la bobina de recogida, la velocidad de deslizamiento (Vdes) debe ser positiva para generar siempre tensión sobre el hilo (Twork) mayor que 0 cN que es la tensión mínima (tmin). A mayor velocidad de deslizamiento, la tensión aplicada al hilo (Twork) será mayor, y por el contrario si la velocidad de deslizamiento (Vdes) es muy pequeña, la tensión aplicada sobre el hilo (Twork) será muy pequeña manteniendo fija el valor de limitación del par (Zmax).
En esta realización preferente el hilo es fibra de vidrio de 30 Tex y la velocidad lineal del hilo es de 300 m/min (5m/s) aunque pueden ser mayores como 400m/min o 500 m/min o incluso más y, W2 - W2’ = 100 rpm de deslizamiento y que en estas circunstancias se genera una tensión sobre el hilo (t) de 30cN
Segunda realización preferente de la invención
El limitador de par (12) es un elemento mecánico muy conocido en el estado de la técnica, aunque en el caso de la presente invención dado que debe ajustarse con unos valores de par deslizante muy pequeños de entre 0,001 y 0,15 N*m , hace que un limitador muy efectivo para esta aplicación sea al menos un rodamiento donde el propio par del rodamiento sea el necesario para transmitir el movimiento del anillo interior a exterior o viceversa, es decir pueda estar en valores de 0,001 N*m. Al menos un rodamiento de cualquier tipo, bolas, rodillos, de fricción, agujas , axial etc... es un transmisor de par de valor muy pequeño dentro del rango de 0,001 a 0,15 N*m y efectivo que da solución en la presente invención
Según el figura 5, los medios que recogen el hilo (9) o bobina de recogida es concéntrica al eje (16”) a través de rodamientos de bolas (17 y 17’) cada uno actuando como limitadores de par y que permiten transmitir un determinado par (asociado a los limitadores 17 y 17’) entre el eje 16” y la bobina 9. En este caso, la bobina queda fijada axialmente por los casquillos limitador (18 y 18’).
Tercera realización preferente de la invención
En función del par que se quiera transmitir, a medida que los valores de limitación de par del limitador de par necesarios sean más grandes donde al menos un rodamiento no sea un valor suficiente para ello, se detalla a continuación una manera de incrementar el par de transmisión del limitador de par.
Según se puede observar en la figura 6, se prevé que los medios limitadores de par comprendan al menos dos rodamientos (19 y 19’) montados sobre un mismo soporte (20) y limitados de movimiento axial del eje (16”) a través de los casquillos retenedores (18” y 18”’). Los anillos interiores de los rodamientos (19 y 19’) están precargados por una fuerza F de componente axial que realiza el muelle (21 ) contra las bolas de dichos rodamientos (19 y 19’) provocando que la fuerza F hace que el par que transmiten en conjunto sea mayor que la suma de pares que transmiten de manera individual sin la precarga F De esta manera los dos rodamientos que de manera individual sin precarga F, transmiten un par conjunto por ejemplo de 0,01 N*m al someterlos a precarga F, el par de transmisión o par limitador del sistema puede aumentar de tal manera que según sea el valor de F de precarga se pueden llegar de manera controlada a valores de 0,1 N*m incluso mayores cubriendo todas las posibilidades de limitación de par que se reivindican en la presente invención.

Claims

1.- Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1 m/s y sin torsión que comprende · un medio de entrega de hilo giratorio que comprende una bobina de entrega de hilo, un motor (M1) y un medio limitador de par con un valor de limitación del par (Zmax) y provocando siempre una velocidad de deslizamiento (Vdes), entendida como la diferencia de velocidad angular la velocidad angular del eje del motor asociado al medio limitador de par y la velocidad angular de la bobina asociada al medio limitador de par
• un medio de recogida de hilo giratorio que comprende, una bobina de recogida de hilo, unos medios de vaivén que definen la geometría de la bobina, y un motor (M2) de tal manera que es posible establecer la tensión del hilo (Twork) medida entre los medios de vaivén y la bobina de recogida durante el proceso de transformación y consecuentemente poder mantener dicha tensión del hilo (Twork) por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin) modificando solo la velocidad de deslizamiento (Vdes) caracterizado porque los medios limitadores del par motor son al menos un rodamiento con un par de deslizamiento entre la bobina y el eje del motor.
2. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 1 caracterizado porque · el valor de limitación del par (Zmax) está entre 0,001 N*m a
0,15N*m de tal manera que la tensión del hilo (Twork) no se vea muy afectada cuando aparecen cambios inesperados en la velocidad de deslizamiento (Vdes).
3. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios limitadores del par motor forman parte del conjunto del motor.
4. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque los medios limitadores del par motor son al menos dos rodamientos con una precarga entre sí axial determinada entre la bobina y el eje del motor.
5. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios de control de la velocidad de los motores del medio de entrega de hilo y del medio de recogida del hilo, consecuentemente de la velocidad de deslizamiento (Vdes) y de ultimo la tensión del hilo (Twork) de tal manera que es posible adaptar la velocidad de deslizamiento (Vdes) a las diferentes situaciones que provocan un aumento de la tensión del hilo (Twork) con el fin de mantener dicha tensión del hilo por debajo de una tensión máxima (tmax) y por encima de una tensión mínima (tmin).
6. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 5 caracterizado porque los medios de control comprenden medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo.
7. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 6 caracterizado porque los medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo son sensores de distancia.
8. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según la reivindicación 6 caracterizado porque los medios de captación de los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo es un programa informático que calcula los diámetros de desenrollamiento y enrollamiento instantáneos de la bobinas de entrega de hilo y/o de la bobina de recogida del hilo en base a geometría inicial de la bobina de entrega de hilo y en base a la geometría de la bobina de recogida de hilo a lo largo del tiempo de trabajo de la máquina.
9. Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios antivibración del hilo mecánicos que puedan absorber el incremento y/o la reducción de la longitud del hilo entre los medios de entrega del hilo y los medios de recogida del hilo manteniendo a la tensión del hilo (Twork) entre la tensión máxima (tmax) programada y la tensión mínima (tmin).
10.- Máquina de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión según cualquiera de la reivindicación 9 caracterizado porque los medios antivibración comprenden una varilla flexible de sección entre 1 mm2 a 40 mm2 y fijada a la máquina con una distancia P de entre 200 mm a 1500 mm que le permite flexar a la tensión de hilo de entre 2 a 200 cN y absorber una longitud del hilo de 50 a 1000 mm de hilo y con un recorrido de tensión Tmax. de hilo de 300cN mm.
11. Procedimiento de desenrollado y enrollado de hilo a una velocidad superior a 1m/s y sin torsión aplicable con una máquina según cualquier de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende que comprende las siguientes etapas en este orden.
• Mantener los medios de entrega de hilo parados mientras que se hace girar el motor asociado a los medios de recogida de hilo a una velocidad tal que la velocidad de deslizamiento sea la adecuada para obtener la tensión del hilo de trabajo teniendo en cuenta el par de deslizamiento.
• Aumentar la velocidad de giro del motor asociado a los medios de entrega de hilo a la vez que se aumenta la velocidad asociada a los medios de entrega de hilo de tal manera que la velocidad de deslizamiento se mantiene por encima de Orpm y es tal que provoca que la tensión del hilo (Twork) no sea superior a la tensión máxima (tmax) ni inferior a la tensión mínima (tmin) durante todo el ciclo de trabajo.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115806221A (zh) * 2022-12-15 2023-03-17 惠州市爱博智控设备有限公司 一种判断和纠正线材收卷不均的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191515340A (en) * 1915-11-01 1916-10-26 Albert Howard Stott Improvements in and connected with Winding Frames.
US2981497A (en) * 1956-09-17 1961-04-25 Steinhof Apparatefab Karl Thread tensioner
US3877655A (en) * 1972-04-17 1975-04-15 Felix G Cardinal System, method and apparatus for processing raw rubber into strip stock for retreading tires
DE4424619A1 (de) * 1993-07-28 1995-02-02 Barmag Spinnzwirn Gmbh Verfahren zur Regelung einer Aufwickelgeschwindigkeit von fadenförmigem Gut
EP1067224A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-10 Schärer Schweiter Mettler AG Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung von Garnen
US6375112B1 (en) * 1999-04-07 2002-04-23 W. Schlafhorst Ag & Co. Device for winding conical bobbins at a constant yarn delivery rate
CN105420864A (zh) * 2015-10-22 2016-03-23 陕西华燕航空仪表有限公司 一种纺纱机张力罗拉控制系统
US20180334352A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Reelex Packaging Solutions, Inc. Apparatus and Method for Winding Coil

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE670682A (es) * 1962-12-26 1966-01-31
GB1008291A (en) * 1963-05-24 1965-10-27 British Insulated Callenders Apparatus for winding flexible material
US3675112A (en) * 1970-07-09 1972-07-04 Dynamics Corp America Standby power system
NL7014172A (es) * 1970-07-31 1972-02-02
JPS53122828A (en) * 1977-04-01 1978-10-26 Aichi Spinning Co Method of and device for winding yarn under constant tension in bobbin lead spinning machine
FR2630420B1 (fr) * 1988-04-25 1990-10-12 Aerospatiale Cassette d'emmagasinage et de distribution de fil ou ruban sous tension prereglee, utilisable notamment sur une machine pour realiser des pieces creuses par enroulement filamentaire
EP1828040B1 (de) * 2004-12-01 2013-08-28 Oerlikon Textile GmbH & Co. KG Arbeitsstelle einer spulmaschine
DE102007032653A1 (de) * 2007-07-13 2009-02-05 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung einer Streckspinnanlage
CN201367270Y (zh) * 2009-03-19 2009-12-23 宁波大学 一种柔性材料的卷绕装置
BE1023220B1 (nl) * 2015-07-03 2017-01-03 Nv Michel Van De Wiele Aanvoerinrichting voor aanvoeren van garens, werkwijze voor het bepalen van de spanning van garens en gebruik van controlemiddelen voor het aansturen van actuatoren voor het aanvoeren van garens

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191515340A (en) * 1915-11-01 1916-10-26 Albert Howard Stott Improvements in and connected with Winding Frames.
US2981497A (en) * 1956-09-17 1961-04-25 Steinhof Apparatefab Karl Thread tensioner
US3877655A (en) * 1972-04-17 1975-04-15 Felix G Cardinal System, method and apparatus for processing raw rubber into strip stock for retreading tires
DE4424619A1 (de) * 1993-07-28 1995-02-02 Barmag Spinnzwirn Gmbh Verfahren zur Regelung einer Aufwickelgeschwindigkeit von fadenförmigem Gut
US6375112B1 (en) * 1999-04-07 2002-04-23 W. Schlafhorst Ag & Co. Device for winding conical bobbins at a constant yarn delivery rate
EP1067224A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-10 Schärer Schweiter Mettler AG Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung von Garnen
CN105420864A (zh) * 2015-10-22 2016-03-23 陕西华燕航空仪表有限公司 一种纺纱机张力罗拉控制系统
US20180334352A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Reelex Packaging Solutions, Inc. Apparatus and Method for Winding Coil

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4074637A4 *

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