DEVICE AND METHOD FOR WINDING YARNS

Abstract: 1. Arrangement for winding textile yarns (12) from bobbins (1) of a bobbin frame (18) upon a warp beam (13') of a gathering or warping machine (13), an adjustable yarn brake device (2) for each yarn (12) having two rollers (2', 2") contacting one another with pretension at the circumference, at least one of which has a covering of an elastic material and which are driven by the yarn (12) drawn between them, a brake adjusting device (7, 25) operating upon all of the yarn brake devices (2) in order to alter the pre-tension, characterised in that the winding velocity at the yarn brake devices (2) during the winding operation of the gathering or warping machine (13) following start-up is variable independently of the yarn quantity increasing at the warp beam (13') and that the brake adjusting device (7, 25) is automatically controllable by means of a yarn tension measuring device (11).

Description: Anordnung zum Wickeln textiler Fäden" Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Wickeln textiler Fäden von Spulen eines Spulengatters auf einen Kettbaum einer Schär- oder Zettelmaschine, mit einer Fadenbremsvorrichtung für jeden Faden, die zwei mit Vorspannung am Umfang aneinanderliegende Rollen aufweist, von denen mindestens eine einen ueberzug aus elastischem Material hat und die von dem zwischen ihnen durchgezogenen Faden angetrieben sind, mit einer alle Fadenbremsvorrichtungen zur Änderung der Vorspannung gemeinsam beaufschlagenden Bremsverstellvorrichtung, die mit Hilfe einer Fadenspannungsmessvorrichtung während des nach dem Anfahren erfolgenden Wickelbetriebs der Schär- oder Zettelmaschine selbstätig steuerbar ist. Moderne Konusschär- und Zettelmaschinen arbeiten mit Fadengeschwindigkeiten bis zu 1000 m/min. Dazu müssen alle Fäden eines Gatters jeweils mit derselben Fadenspannung bzw. durch die Schär- oder Zettelmaschine erzeugten Fadenzugkraft aufgewickelt werden, damit. einwandfreie Web- und Zettelketten erreicht werden. Zur Einstellung derselben Fadenspannung in allen Fäden dienen insbesondere die eingangs genannten mit Rollen versehenen Fadenbremsvorrichtungen, welche Drallstau, Faserabrieb und unkontrollierbare Spannungsanstiege durch Fadenumlenkung vermieden, wie sie bei Umlenkstift- und Tellerbremsen unvermeidbar sind. Die mit Rollen versehenen Fadenbremsvorrichtungen sind darüber hinaus für Garne bzw. Fäden unterschiedlicher Art und Stärke gut geeignet. Es lassen sich alle bekannten Garne von z.B. tex 2,8 Glasseide bis zu tex 1000 bei Stapelfasern und synthetischen Endlosgarnen problemlos verarbeiten. Allerdings bedarf es zur Ermittlung der grösstmöglichen Produktion beim Wickeln der textilen Fäden wegen deren unterschiedlichen Art und Stärke einer vergleichsweise umständlichen Ermittlung der höchsten Fadenlaufgeschwindigkeit für das betreffende Garn, bei der noch ein fadenbruchloses Wickeln zu erwarten ist. Dazu geht der Benutzer der aus Schärmaschine und Spulengatter bestehenden Anordnung so vor, dass die Fadenlaufgeschwindigkeit unter jeweiligem Stillsetzen der Anlage zum Einstellen der Fadenbremsen solange gesteigert bzw. reduziert wird, bis fadenbruchloses Wickeln gegeben ist. Diese Anordnung ist insbesondere dann nachteilig, wenn in kurzer Folge Garne unterschiedlicher Art und Stärke geschärt werden sollen, also ein mehrfaches Ausprobieren erforderlich ist. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein problemloses Ermitteln der höchsten Produktion beim Wickeln bzw. der höchsten fadenbruchlosen Fadenlaufgeschwindigkeit bei geringsten Stillstandszeiten der Anordnung ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die an den Fadenbremsvorrichtungen vorhandene Fadendurchzugsgeschwinddigkeit während des nach dem Anfahren erfolgenden Wickelbetriebs der Schär- oder Zettelmaschine veränderlich ist. Es ist für Tellerfadenbremsen (DE-OS 27 15 988) bereits bekannt, alle Tellerfadenbremsen eines Gatters während des Schärvorganges zu beaufschlagen, um deren Bremswirkung zu beeinflussen. Dies erfolgt jedoch, um Störfaktoren beim Wickeln auszuschalten, die z.B. durch die Vergrösserung des Umfangs des Wickels auf dem Kettbaum oder durch die Abnahme des Spulendurchmessers der Spulen des Spulengatters hervorgerufen werden. Beide führen zu einem unerwünschten Ansteigen der Fadenspannung, so dass es auch bei Rollenbremsen bereits für notwendig erachtet wurde, diese gemeinsam während des Schärbetriebes automatisch zu steuern, um zu Fadenbruch führende Fadenspannungsunterschiede ausgleichen zu können. Dabei bleibt jedoch unberücksichtigt, dass die Stillstands zeiten der Anordnung zur Ermittlung einer fadenbruchlosen Höchstlaufgeschwindigkeit des Fadens bzw. der vorsorglich vorzunehmende Laufgeschwindigkeitsabschlag ebenfalls zu einer geringeren Produktion der Anordnung führen. Durch Veränderung der an den Fadenbremsvorrichtungen vorhandenen Fadendurchzugsgeschwindigkeit während des regulängeren Schärbetriebes der Schärmaschine werden die vorbeschriebenen Nachteile vermieden, wobei z.B. die Ballonbildung des abgezogenen Fadens zwischen der Spule des Ablaufgatters und der Fadenbremsvorrichtung bzw. deren Einlauföse ein gutes Kriterium dafür ist, ob die Fadendurchzugsgeschwindigkeit der Fadenbremsvorrichtung noch gesteigert werden kann. Die Veränderung der an den Fadenbremsvorrichtungen vorhandenen Fadendurchzugsgeschwindigkeit erfolgt in Weiterbildung der Erfindung dadurch, dass die Wickelgeschwindigkeit der Schär- oder Zettelmaschine unabhängig vom beim Wickeln auf dem Kettbaum anwachsenden Fadenauftrag veränderlich ist. Wesentlich für das erforderliche feinfühlige Ansprechen der Anordnung ist, dass eine fadendurchhanglos arbeitende Fadenspannungsmessvorrichtung vorhanden ist. Würde man davon ausgehen, den Fadendurchhang als Kriterium für die Änderung der Fadendurchzugsgeschwindigkeit zu benutzen, so wären Ungenauigkeiten oder verzögertes Ansprechen die unvermeidbare Folge, da. die Änderungen des Fadendurchhangs bei regelwürdigen Fadenspannungsänderungen sehr gering sein können. Die Fadenspannungsmessvorrichtung wäre dementsprechend aufwendig. Würde z.B. ein Messrad verwendet, so hat dieses infolge seiner Masse entweder Rückwirkungen auf den abgezogenen Faden oder bedarf besonderer Massnahmen, um auch bei schnellen Spannungs änderungen genügend genaue Messwerte liefern zu können. Derartiges wird durch eine fadendurchhanglos arbeitende Fadenspannungsmessvorrichtung vermieden, wobei diese vorteilhafterweise einen mit einem Dehnungsmessstreifen versehenen Zugkraft-Messkopf für einen einzigen Faden aufweist. Derartige durchhanglos arbeitende Fadenspannungsmessvorrichtungen geben üblicherweise elektrische Messsignale, sodass es vorteilhaft ist, wenn die Bremsverstellvorrichtung einen elektrischen Verstellmotor aufweist, der an einem die Vorspannung aller Fadenbremsvorrichtungen einstellenden Verstellgestänge angreift, da dann eine Messwertumformung vermieden werden kann. In diesem Sinne ist eine Regelvorrichtung vorhanden, die einen von der Fadenspannungsmessvorrichtung übermittelten elektrischen Istwert mit einem voreingestellten elektrischen Sollwert zu -vergleichen und den elektrischen Verstellmotor bei Vorhandensein einer Soll Ist-Differenz im Sinne der Fadenspannungskonstanthaltung zu beaufschlagen vermag. Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung in Seitenansicht auf ein Spulengatter und eine Schär maschine, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Fadenspannungs mess- und Regelvorrichtung und Fig. 3a,b der Fig. 2 entsprechenden Darstellung einer Fadenspannungsmess- und Regelvorrichtung für ein Spulengatter mit zwei unabhängig voneinander zu beeinflussenden Gatterseiten. Die Wickel- oder Schärmaschine 13 hat einen Kettbaum 13', auf dem die vom Gatter 18 kommenden Fäden 12 geordnet aufge wickel¯ werden sollen, indem sie mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs des Kettbaums von einet Spulengatter 18 abgezogen werden. Das Spulengatter 18 hat eine Vielzahl von Spulstellen mit Spulen 1. Jeder Faden 12 verläuft von einer Spule 1 durch eine Einlauföse 17 zu einer Fadenbremsvorrichtung 2, durch die er um 900 umgelenkt wird und von der aus er über nicht dargestellte Fadenleitösen 19 dem Kettbaum 13' zugeführt wird. Zum geordneten Aufwickeln erzeugen die Fadenbremsvor- richtungen 2 in jedem Faden 12 die erforderliche Fadenspannung bzw; diejenige Gegenkraft, die von der Schärmaschine durch eine entsprechende Zugkraft aufgebracht werden muss. Dabei besteht jede Fadenbremsvorrichtung aus einer pendelartig an einer nicht dargestellten Halteschiene gelagerten Rolle 2', die gegen eine feststehend gelagerte Rolle 2'' gedrückt bzw. gezogen ist Beim Hindurchziehen des Fadens 12 durch eine Fadenbremsvorrichtung werden beide Rollen in Drehung versetzt. Da mindestens eine der beiden Rollen einen elastischen Überzug hat, wird dieser gewalkt, da er an der anderen Rolle unter Vorspannung anliegt, so dass ein ent sprechender Drehwiderstand entsteht, der beim Hindurchziehen des Fadens durch die Fadenbremsvorrichtung überwunden werden muss, wodurch die Fadenspannung entsteht. Die Vorspannung, mit der beide Rollen 2',2'' aneinanderliegen, wird durch eine Feder 20 bestimmt, die einerseits an der pendelartig gelagerten Rolle 2' und andererseits an einem Stellring 21 angreift, so dass die Federkraft und damit die Vorspannung, mit der die beiden Rollen anein anderliegen, durch Versetzen des Stellringes 21 auf einer Stellstange 22 eingestellt werden kann. Die Stellstange 22 führt ausserdem die Feder 20. Jeder Spulenetage, z.B. 24, des Spulengatters 18 ist eine Stellstange 22 zugeordnet, welche alle Stellringe 2 und Federn 20 dieser Spulenetage aufweist. Alle Stellstangen 22 sind an der dargestellten Fadenablaufseite des Spulengatters an eine dort angebrachte Bremsverstellvorrichtung 25 angelenkt, mit der sie gemeinsam durch einen elektrischen Verstellmotor 7 im Sinne der Veränderung der Vorspannung der Fadenbremsvorrichtungen horizontal verschoben werden können. Hierzu hat die Bremsverstellvorrichtung 25 bzw. deren Verstellmotor 7 eine auf einer Verstellspindel 8 sitzende Verstellmutter 5, die in den Richtungen des Doppelpfeils verstellt werden kann, da sie unverdrehbar am Gattergestell 23 in nicht dargestellter Weise gehalten ist. Dementsprechend wird der Hauptverstellhebel 6 um eine Schwenkachse 6' gedreht, so dass er mit einem nicht bezeichneten kurzen Winkelarm eine Verbindungslasche 9 anhebt. Die Verbindungslasche 9 ist ihrerseits gelenkig an Winkelhebel 10 angeschlossen, welche die Wirkverbindung zu den Stellstangen 22 herstellen. Jeder Winkelhebel 10 ist an einem Scheiteldrehpunkt 10' gelenkig gelagert und über ein Langloch 10'' mit der Stellstange 22 verbunden. Ausserdem ist am oberen Ende des Hauptverstellhebels 6 die Kolbenstange 4' eines Kolben-Zylinder-Antriebs 4 angelenkt, der seinerseits gelenkig am. Gestell 23 des Spulengatters 18 befestigt ist. Dieser Kolben-Zylinder-Antrieb 4 dient zur Schnellbremsung der Fadenbremsvorrichtungen, so dass deren Rollen 2',2'' bei plötzlichem Abbremsen des Kettbaums 13 nicht noch weiterlaufen und die Faden 12 abziehen. Der Faden 12' der Spule 1' wird herangezogen, um die Fadenspannung mittels der Fadenspannungsmessvorrichtung 11 zu messen. Diese hat einen Zugkraft-Messkopf, bei dem der Faden 12' die Fadenführer 11' und den Druckgeber 11'' im dargestellten Sinne umschlingt. Bei Auftreten von Fadenspannung im Faden 12', verursacht durch den Antrieb des Kettbaums 13 einerseits und die Abwickelwiderstände andererseits, gibt der Druckgeber -11'' ein entsprechendes Messsignal ab. Dabei kann der Zugkraft-Messkopf vorteilhaft mit einem Dehnungsmessstreifen versehen sein, so dass praktisch weglos gemessen wird. Ein Fadendurchhang, verursacht z.B. durch ein Messrad oder durch einen auf dem Faden gleitenden Auflagearm tritt nicht auf. Das von der Fadenspannungsmessvorrichtung 11 abgegebene Messsignal wird einer Regelvorrichtung 15 zugeleitet. Die Regelvorrichtung 15 enthält z.B. einen PIV-Dreipunktregler, der das ihm zugeleitete Messsignal mit einem Soll wert vergleicht, der durch ein Potentiometer 16 an der Schärmaschine eingestellt wird. Ergibt sich eine Soll-Ist Differenz, so wird der elektrische Verstellmotor 14 entsprechend beaufschlagt und verstellt mit Hilfe der zentral wirkenden Bremsverstellvorrichtung 25 alle Fadenbremsvorrichtungen 2. Mit Hilfe der vorbeschriebenen Fadenspannungsmess- und Regelvorrichtung kann die Anordnung zum Wickeln textiler Fäden 12 so betrieben werden, dass die Drehgeschwindigkeit des Kettbaums 13' bzw. die Wickelgeschwindigkeit der Schäroder Zettelmaschine unabhängig vom beim Wickeln anwachsenden Fadenauftrag auf den Kettbaum derart kontinuierlich oder schrittweise gesteigert wird, bis die maximal mögliche Fadendurchzugsgeschwindigkeit an den Bremsvorrichtungen 2 vorhanden ist. Diese wird z.B. durch die Fadenballone 1'' der Fäden 12 bzw. 12' bestimmt, da bei einer weiteren Steigerung der Fadendurchzugsgeschwindigkeit die Fadenballone 1" radial so gross werden würden, dass benachbarte Fadenballone zusammenschlagen und Fadenbruch eintritt. Während des übergangs losen oder stufenweisen Hochfahrens wird die Fadenspannung bzw. die Zugkraft der Fäden 12,12' am Faden 12' gemessen. Überschreitet der gemessene Wert der Fadenspannung den durch das Potentiometer 16 vorgegebenen Fadenspannungswert, so erfolgt die oben beschriebene Ausregelung mit Hilfe der Regelvorrichtung 15 und des elekr trischen Verstellmotors 7, der mit der Bremsverstellvorrichtung 25 alle Fadenbremsen 2 so verstellt, dass der vor gewählte Fadenspannungswert wieder erreicht wird. Die Fadenspannungsmessvorrichtung kommt grundsätzlich mit der Messung an einem Faden 12' aus, da am Gatter regelmässig eine Fadenüberwachungsvorrichtung vorhanden ist, die jeden einzelnen Faden überwacht und im Falle eines Fadenbruches die Schärmaschine stillsetzt. Aus Sicherheitsgründen können aber auch mehrere Fadenmessyorrichtungen verwendet werden. Das empfiehlt sich z.B. dann, wenn von einem Gatter Garne unterschiedlicher Art und Stärke auf denselben Kettbaum gewickelt werden sollen. Dann ist es, z.B. vorteilhaft, ein Spulengatter mit zwei Gatterseiten zu verwenden, die jeweils eine separate Fadenspannungsmess-, Regel- und Bre-ms- verstellvorrichtung aufweisen. Die Fig. 3a,b zeigen dann die Anordnung und Wirkung der Fadenspannungsmess- und Regelvorrichtungen für die linke und die rechte Gatterseite, welche die z.B. nach Art und Stärke unterschiedlichen Fäden 12' ¯12' 1 aufweisen.

Claims: Ansprüche: 1. Anordnung zum Wickeln textiler Fäden von Spulen eines Spulengatters auf einen Kettbaum einer Schär- oder Zettelmaschine, mit einer Fadenbremsvorrichtung für jeden Faden, die zwei mit Vorspannung am Umfang anein anderliegende Rollen aufweist, von denen mindestens eine einen Überzug aus elastischem Material hat und die von dem zwischen ihnen durchgezogenen Faden angetrieben sind, mit einer alle Fadenbremsvorrichtungen zur Änderung der Vorspannung gemeinsam beaufschlagenden Bremsverstellvor richtung, die mit Hilfe einer Fadenspannungsmessvorrichtung während des nach dem Anfahren erfolgenden Wickelbetriebs selbsttätig steuerbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die an den Fadenbremsvorrichtungen (2) vorhandene Fadendurchzugsgeschwindigkeit während des nach dem Anfahren erfolgenden Wickelbetriebs der Schär-oder Zettelmaschine (13) veränderlich ist. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wickelgeschwindigkeit der Schär- oder Zettelmaschine (1#) unabhängig von dem beim Wickeln auf dem Kettbaum (13') anwachsenden Fadenauftrag veränderlich ist. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine fadendurchhanglos arbeitende Fadenspannungsmessvorrichtung (11) vorhan den ist. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fadenspannungsmess vorrichtung (11) einen mit einem Dehnungsmessstreifen versehenen Zugkraft-Messkopf für einen einzigen Faden (121) aufweist. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bremsverstellvor richtung (7,25) einen elektrischen Verstellmotor (7) aufweist, der an einem die Vorspannung aller Faden bremsvorrichtungen (2) einstellenden Verstellgestänge angreift. 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Regelvorrichtung (15) vorhanden ist, die einen von der Fadenspannungsmessvor richtung (11) übermittelten elektrischen Istwert mit einem voreingestellten elektrischen Sollwert zu verglei chen und den elektrischen Verstellmotor (7) bei Vorhan densein einer Sollwert-Istwert-Differenz im Sinne der Fadenspannungskonstanthaltung zu beaufschlagen vermag. 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie ein Spulengatter mit zwei Gatterseiten hat, die jeweils eine separate Fa denspannungsmess- (11), Regel- (15) und Bremsver stellvorrichtung (7,25) aufweisen.

Inventors: BUTTERMANN, GUNTER, KUSTERS, KARL-HEINZ, THEIHSEN, HANS, Buttermann, Günter, Küsters, Karl-Heinz
Applicants: HACOBA TEXTILMASCHINEN GMBH & CO KG
Application year: 1979
Main classification: D02H13
IPC codes: B65H59, D02H13