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EP1868933A1 - Verfahren und vorrichtung zum umspulen von garnen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum umspulen von garnen

Info

Publication number
EP1868933A1
EP1868933A1 EP06723499A EP06723499A EP1868933A1 EP 1868933 A1 EP1868933 A1 EP 1868933A1 EP 06723499 A EP06723499 A EP 06723499A EP 06723499 A EP06723499 A EP 06723499A EP 1868933 A1 EP1868933 A1 EP 1868933A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yarn
speed
take
rewinding
supply spool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06723499A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joe Reichmuth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Original Assignee
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SSM Schaerer Schweiter Mettler AG filed Critical SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority to EP06723499A priority Critical patent/EP1868933A1/de
Publication of EP1868933A1 publication Critical patent/EP1868933A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/385—Regulating winding speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/387—Regulating unwinding speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/40—Applications of tension indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for rewinding yarns at a take-off speed, comprising the steps of stripping a yarn from a supply spool, and winding the yarn on a yarn carrier rotating at a take-up speed, the yarn passing over one
  • Yarn run from the feed bobbin to the yarn carrier and a device for carrying out the method (rewinding device).
  • Such rewinding devices are used in particular for producing reels with yarn windings adapted to a subsequent process.
  • Rewinding of yarns is often done in yarn making.
  • the yarns are to be wound on spools in such a way that the spools in subsequent processes can be used optimally as feed bobbins.
  • the type of winding and its density should be optimized.
  • it is not tolerable if the yarn is unrolled randomly on the supply spool, that is to say has a so-called "wild winding.”
  • the yarn to be dyed is rewound or it is a coil is wound with a yarn having a predetermined yarn length, ie a predetermined length of run.
  • the rewinding should be carried out with the highest possible winding speed (rewinding speed).
  • rewinding speed the highest possible winding speed
  • yarn tension of the yarn to be rewound during the rewinding process and yarn tension variations are more pronounced.
  • the latter leads to a deterioration in the quality of the winding on the coil created, since thread tension fluctuations during winding lead to Garn Whyschwankungen of the windings.
  • the latter can in turn worsen the unwinding of these coils in subsequent processes.
  • the thread tension variations can easily lead to thread breaks during rewinding.
  • the latter occurs especially in areas of integer Windungsgue, ie the ratio of coil rotation to Doppelhubiere, so-called mirror zones, the supply coils heaped up. In these areas, the thread layers are close to each other without being fixed by crossing points, which can lead to entrainment of adjacent threads and thus thread tension peaks or thread breaks in the overhead deduction. These thread tension peaks severely limit the rewinding speed.
  • the yarn tension of yarns in yarn conditioning processes associated with rewinding processes, e.g. Oiling, dyeing or stretching yarns, to measure and regulate.
  • the yarn tension of a yarn is measured in the yarn path after a conditioning shortly before its winding. It is attempted to keep the yarn tension in a predetermined yarn tension range constant by means of a yarn tension control module according to a control variable derived from the measured yarn tension.
  • the yarn tension control module in this case comprises a yarn brake and / or a controllable delivery mechanism, by means of which the yarn tension is regulated by braking and / or accelerating the yarn speed of the yarn.
  • the take-off roll typically includes a main engine-driven roller and a passive separation roller that controls the geometry of wraps of yarn around the main roller sets.
  • a take-off roll In order to avoid yarn tension variations in the unwinding region, it is known to exert a pressing force on the main roll by means of a "nip-roller", that is to say a further roller. This traps the yarn between the main roll and the other roll, causing the yarn to be pulled off at the tangential speed of the main roll.
  • various biasing systems disposed between the platen and a delivery mechanism are known to increase and stabilize the yarn tension of the supply spool as it is withdrawn from the supply spool.
  • the yarn is often pulled off during rewinding overhead. When pulling off overhead, the feed bobbin does not rotate itself, so working with an immediately usable spare bobbin is possible when pulling off overhead.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for rewinding yarns are detected in the yarn tension peaks and areas of high yarn tension on a supply spool to lower the unwinding speed in these areas so far that a yarn breakage is avoided.
  • a take-off speed control variable of the yarn from the supply bobbin, in the region of a take-off zone upstream of a take-off delivery unit defining a take-off speed is defined for a defined quality of the windings and / or one
  • the inventive method is based on the finding that the causes of most thread tension fluctuations of parameters of the supply spool, or parameters with which the yarn is unwound from the supply spool depend.
  • the take-off speed control quantity is thus determined by the feed bobbin during the winding operation in a case of several possibilities. If an increase in the thread tension of the yarn is detected or expected via the take-off speed control variable, the Withdrawal speed, eg by controlling the Aufwickei york, temporarily lowered. Alternatively, the withdrawal speed can be controlled by controlling the take-up speed.
  • the thread tension in the peel-off region is stabilized, so that a regular profile of the thread tension over time, independent of e.g. the diameter of the feed bobbin, is complied with. Furthermore, it is possible to significantly increase the average take-off speed over the entire bobbin travel. It is an increase in the production rate of the manufacturing process, while maintaining quality, possible because thread tension peaks and thereby caused yarn breaks are avoided.
  • the stabilization of the withdrawal thread tension depends on the withdrawal speed.
  • the withdrawal speed is the manipulated variable for the withdrawal thread tension.
  • the objective is to maximize the
  • the thread tension can be kept constant regardless of the quality of the yarn, the diameter of the supply spool and the selected withdrawal speed.
  • the yarn tension can be permanently reduced, thereby enabling higher production speed and efficiency.
  • a withdrawal thread tension is preferably determined as the take-off speed control variable.
  • This provides a simple and inexpensive way to determine the take-off speed control size. Determining the take-off speed control variable may advantageously be above target winding speed values as a function of a current diameter of the supply bobbin and / or the current weight of the supply bobbin and / or the length of the yarn still on the supply bobbin and / or of optical monitoring data of a withdrawal balloon of the supply bobbin and / or of optical monitoring data of mirror zones on the supply spool done.
  • the remaining length of the yarn still present on the supply bobbin can be determined from the already rewound length (running length) of the yarn with known total length.
  • a thread tension fluctuation can be counteracted even before it occurs by reducing the take-up speed.
  • length measurement or weight detection can be concluded directly on an increase in the withdrawal thread tension, since this increases with decreasing radius of the supply spool at a constant take-off speed.
  • the diameter of the feed bobbin can also be converted into weight ranges or run lengths.
  • existing cross angle are evaluated in the winding of the supply spool.
  • Mirror zones only occur in the case of wild winding, in which the traversing speed is in a constant relation to the winding speed.
  • the supply bobbins pass through integer winding ratios for certain diameters, in particular as a function of the crossing angle. One can therefore already calculate the problem zones or critical diameters on the basis of the crossing angle,
  • a supply spool recording set up for Aufnage a supply bobbin with a yarn to be deducted
  • a rotatable with a take-up Garnliefact adapted for receiving a yarn carrier to which the yarn is wound up, wherein the yarn can be guided over a yarn path from the supply spool to the yarn carrier.
  • control quantity receiving means configured to determine a take-off speed control variable of the yarn from the supply reel, wherein a control module is provided, configured to control the rewinding device for regulating a take-off speed as a function of the take-off speed control variable.
  • the rewinding device is preferably configured to rotate the yarn carrier receptacle with the winding speed, it is then designed as a winding unit for driving the Garnliefact.
  • the control module is then set to control the take-off speed by controlling the take-up speed.
  • the rewinding device according to the invention is set up to carry out the method according to the invention and thus provides the advantages of the method according to the invention.
  • a take-off delivery unit is provided in the yarn path, set up to set a take-off speed of the yarn, wherein the control-size receiving means are set up Determine the deduction speed control size on the thread or on the feed bobbin before the deduction delivery unit.
  • This embodiment is particularly suitable for overhead removal of the supply spool.
  • the rewinding device can be set up to drive the deduction delivery mechanism, wherein the control module is then set up to regulate the rewinding by controlling the withdrawal speed.
  • the rewinding device when the control size receiving means have a yarn tension sensor, set up as
  • the rewinding device can have as a control size receiving means means for determining the
  • a yarn processing machine has at least one rewinding device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a rewinding device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the thread tension as a function of the spool travel in front of the take-off delivery unit of a rewinding device according to the prior art.
  • FIG. 1 shows a rewinding device 1 according to the invention for rewinding yarns.
  • the yarn is unwound from a supply spool 3, which is arranged in a feed bobbin receptacle 4 for overhead removal.
  • a yarn carrier 7, on which the yarn is wound, is arranged in a yarn carrier receptacle 8.
  • a not shown Umspulaggregat that is designed as a winding unit for driving the Garnliefact 8, drives the Garnchtfact 8 such that it rotates at a take-up speed.
  • the rewinding unit is an electric motor which engages the yarn in such a way that it can at least influence the rewinding speed.
  • the yarn is guided during rewinding in a yarn path 10 of the supply spool 3 to the yarn carrier 7.
  • the yarn path 10 forms a discharge balloon 11.
  • a thread guide not shown, which allows an orderly yarn winding on the yarn carrier 7, the yarn path 10 is widened in a funnel shape in front of the yarn carrier 7.
  • a take-off speed control variable is detected and measured in a take-off zone 12a. It is in the Embodiment of Figure 1 as a control size receiving means a yarn tension sensor 15 in the yarn path 10 in front of a deduction delivery 17, which determines the withdrawal speed of the yarn by its rotational speed provided.
  • the yarn tension sensor 15 measures withdrawal tension values of the yarn take-up yarn tension from the supply bobbin 3 in the yarn path 10 before the take-off supply unit 17 continuously. These take-off tension values are used as a take-off speed control quantity of the yarn from a control module 19 in order to control the take-up speed of the yarn carrier receptacle 8 and thus of the yarn on the yarn carrier 7 as a function of the take-off speed control variable.
  • the rewinding device 1 further comprises a threadline tension control module 20.
  • This yarn thread tension control module 20 is set up to measure a yarn thread tension in the yarn path 10 shortly before the yarn carrier 7, that is to say a take-up yarn tension, by means of a further yarn tension sensor 22.
  • the take-off speed of the take-off delivery mechanism 17 is regulated by the thread-yarn tension control module 20 as a function of the threadline tension.
  • the yarn speed in the yarn path 10 can be regulated as a function of the yarn thread tension by means of a yarn braking module 25 arranged in the yarn path 10.
  • FIG. 2 shows the thread tension S in centinewtons [cN] as a function of the spool travel t in front of the take-off delivery unit of a rewinding device according to the prior art.
  • Spool travel t is understood to mean the time course of the entire unwinding process.
  • the thread tension S increases with increasing unwinding of the supply spool, with their fluctuations increasing sharply.
  • the increase in the yarn tension S has its main cause in the decreasing supply spool radius, which leads to higher speeds of the yarn at the same take-off speed.
  • the transition between different mirror zones of the supply bobbin results in a strong short-term increase in the thread tension (Thread tension tips 33).
  • the method according to the invention makes it possible to avoid yarn tension fluctuations as far as possible, in particular also in mirror zones during the entire package travel t.
  • the thread tension peaks 33 occurring in the prior art are dispensed with when using the method according to the invention.
  • Proposed is a method and apparatus for rewinding yarns at a take-off speed.
  • the method comprises the following method steps: unwinding or withdrawing a yarn from a supply spool 3, and winding up the yarn on a yarn carrier 7 rotating with a take-up speed, the yarn being guided over a yarn path 10 from the supply spool 3 to the yarn carrier 7.
  • a take-off speed control quantity of the yarn is determined by the supply reel 3, preferably in the yarn path 10 before a take-off delivery 17 defining a take-off speed, and the take-off speed is controlled by a control module 19 as a function of the take-off speed control variable.
  • the invention is not limited to the above

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von Garnen mit einer Abzugsgeschwindigkeit. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Abziehen eines Garns von einer Vorlagespule (3), und Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger (7), wobei das Garn über einen Fadenlauf (10) von der Vorlagespule (3) zum Garnträger (7) geführt wird. Eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns wird von der Vorlagespule (3), bevorzugt im Fadenlauf (10) vor einem eine Abzugsgeschwindigkeit festlegenden Abzugslieferwerk (17), ermittelt und die Abzugsgeschwindigkeit wird von einem Regelungsmodul (19) in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Umspulen von Garnen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umspulen von Garnen mit einer Abzugsgeschwindigkeit, mit den Verfahrensschritten Abziehen eines Garns von einer Vorlagespule, und Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger, wobei das Garn über einen
Fadenlauf von der Vorlagespule zum Garnträger geführt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens (Umspulvorrichtung).
Derartige Umspulvorrichtungen werden insbesondere zur Herstellung von Spulen mit an einen Folgeprozess angepassten Garnwicklungen eingesetzt.
Umspulungen von Garnen werden bei der Garnherstellung häufig vorgenommen. Dabei sollen die Garne auf Spulen derart aufgewickelt werden, dass die Spulen in Folgeprozessen optimal als Vorlagespulen eingesetzt werden können. Insbesondere die Art der Wicklung und deren Dichte soll dabei optimiert werden. So ist es bei manchen Garnbearbeitungsprozessen nicht zu tolerieren, wenn das Garn auf der Vorlagespule ungeordnet aufgewickelt ist, also eine so genannte „Wilde Wicklung" aufweist. Weiter wird bei Bearbeitungen von Garnen, z.B. beim Färben, ein Umspulen des zu färbenden Garns vorgenommen oder es wird eine Spule mit einem Garn mit einer vorgegebenen Fadenlänge, d.h. einer vorgegebenen Lauflänge, aufgewickelt.
Die Umspulung soll dabei mit einer möglichst hohen Spulgeschwindigkeit (Umspulgeschwindigkeit) vorgenommen werden. Mit steigender Spulgeschwindigkeit steigt jedoch auch die Fadenspannung des umzuspulenden Garns während des Umspulprozesses an und Fadenspannungsschwankungen treten verstärkt auf. Letzteres führt zu einer Verschlechterung der Qualität der Wicklung auf der erstellten Spule, da Fadenspannungsschwankungen während des Aufspulens zu Garndichteschwankungen der Wicklungen führen. Letzteres kann wiederum das Abspulverhalten dieser Spulen bei Folgeprozessen verschlechtern. Weiter können die Fadenspannungsschwankungen leicht zu Fadenbrüchen während des Umspulens führen. Letzteres tritt vor allem in Bereichen von ganzzahligem Windungsverhältnis, d.h. dem Verhältnis von Spulenumdrehung zu Doppelhubzahl, so genannten Spiegelzonen, der Vorlagespulen gehäuft auf. In diesen Bereichen liegen die Fadenlagen eng beieinander ohne dass sie durch Kreuzungspunkte fixiert werden, was beim Überkopfabzug zum Mitreißen benachbarter Fäden und damit zu Fadenspannungsspitzen bzw. Fadenbrüchen führen kann. Diese Fadenspannungsspitzen limitieren die Umspulgeschwindigkeit stark.
Aus der EP 0 875 479 A1 ist bekannt, die Fadenspannung von Garnen bei mit Umspulungsprozessen verbundenen Garnkonditionierverfahren, z.B. Ölen, Färben oder Strecken von Garnen, zu messen und zu regeln. Dabei wird die Fadenspannung eines Garns in dessen Fadenlauf nach einer Konditioniereinrichtung kurz vor dessen Aufspulung gemessen. Es wird versucht, gemäß einer von der gemessenen Fadenspannung abgeleiteten Regelgröße mittels eines Fadenspannungsregelungsmoduls die Fadenspannung in einem vorgegebenen Fadenspannungsbereich konstant zu halten. Das Fadenspannungsregelungsmodul umfasst dabei eine Fadenbremse und/oder ein steuerbares Lieferwerk, mittels denen die Fadenspannung durch Abbremsen und/oder Beschleunigen der Fadengeschwindigkeit des Garns reguliert wird.
Üblicherweise wird das Garn durch die rotierende Bewegung einer Abzugsrolle (Abzugslieferwerk) von der Vorlagespule abgezogen. Die Abzugsrolle umfasst üblicherweise eine von einem Motor angetriebene Hauptrolle und eine passive Trennrolle, die die Geometrie von Umwicklungen des Garns um die Hauptrolle festlegt. Um Fadenspannungsvariationen in der Abspulregion zu vermeiden, ist es bekannt, mittels eines "Nip-Rollers", also einer weiteren Rolle, eine Presskraft auf die Hauptrolle auszuüben. Dadurch wird das Garn zwischen der Hauptrolle und der weiteren Rolle eingeklemmt, was dazu führt, dass das Garn mit der Tangentialgeschwindigkeit der Hauptrolle abgezogen wird. Weiter sind verschiedene Vorspannungssysteme, die zwischen der Vorlagespuie und einem Lieferwerk angeordnet sind, bekannt, um die Fadenspannung des Garns beim Abziehen von der Vorlagespule zu vergrößern und zu stabilisieren. Das Garn wird beim Umspulen häufig über Kopf abgezogen. Beim über Kopf Abziehen rotiert die Vorlagespule nicht selbst, dadurch ist beim über Kopf Abziehen das Arbeiten mit einer unmittelbar einsatzfähigen Reservevorlagespule möglich.
Neben den genannten Fadenspannungsspitzen aufgrund von Spiegeln der Vorlagespule variiert die Fadenspannung des Garns im Fadenlauf beim Umspulen aus verschiedenen anderen Gründen:
- Dadurch, dass der Durchmesser der Vorlagespule mit der Zeit durch Abspulen des Garns abnimmt, ändert sich die Geometrie des "Ballons", der von den Garnbewegungen entlang der Spulenachse gebildet wird, entsprechend, wodurch die Fadenspannung beeinflusst wird. - Durch Vergrößerung der Drehzahl des Ballons mit abnehmendem Durchmesser der abzuziehenden Spule vergrößern sich die auf das Garn im "Ballon" wirkenden Zentrifugalkräfte, was zu einer Fadenspannungserhöhung führt.
Es hat sich herausgestellt, dass die Fadenspannungsschwankungen bei bekannten Umspulverfahren unter Beibehaltung einer hohen Umspulgeschwindigkeit nur unzureichend reduziert werden können, insbesondere treten Spannungsspitzen in Spiegelzonen auf. Um Fadenbrüche zu vermeiden, wird die max. Abzugsgeschwindigkeit des Garns von der Vorlagespule auf die schlechtesten Bereiche der Vorlagespule abgestimmt, und dadurch wird in den Bereichen niedrigerer Fadenspannung beim Abziehen des Garns mit einer Abzugsgeschwindigkeit gearbeitet, die weit unterhalb der zulässigen Abzugsgeschwindigkeit liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von Garnen bereitzustellen, bei dem Fadenspannungsspitzen und Bereiche hoher Fadenspannung an einer Vorlagespule detektiert werden, um die Abspulgeschwindigkeit in diesen Bereichen soweit abzusenken, dass ein Fadenbruch vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und eine Vorrichtung der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Umspulen von Garnen wird eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule, im Bereich einer Abzugszone vor einem eine Abzugsgeschwindigkeit festlegenden Abzugslieferwerk, bei einer definierten Qualität der Wicklungen und/oder einer
Bremse ermittelt und die Abzugsgeschwindigkeit wird von einem Regelungsmodul in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt. Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Erkenntnis, dass die Ursachen der meisten Fadenspannungsschwankungen von Parametern der Vorlagespule, bzw. von Parametern, mit denen das Garn von der Vorlagespule abgespult wird, abhängen. Die Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße wird in einem Fall von mehreren Möglichkeiten folglich von der Vorlagespule während des Spulvorgangs ermittelt. Wird über die Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße eine Erhöhung der Fadenspannung des Garns festgestellt oder erwartet, so wird die Abzugsgeschwindigkeit, z.B. durch Steuern der Aufwickeigeschwindigkeit, temporär erniedrigt. Alternativ kann auch die Abzugsgeschwindigkeit durch Steuerung der Aufwickelgeschwindigkeit geregelt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Fadenspannung in der Abzugregion stabilisiert, so dass ein regelmäßiges Profil der Fadenspannung über der Zeit, unabhängig von z.B. dem Durchmesser der Vorlagespule, eingehalten wird. Weiterhin wird es ermöglicht, die durchschnittliche Abzugsgeschwindigkeit über die gesamte Spulenreise erheblich anzuheben. Es wird eine Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit des Herstellungsprozesses, bei gleichbleibender Qualität, ermöglicht, da Fadenspannungsspitzen und dadurch verursachte Fadenbrüche vermieden werden.
Die Stabilisierung der Abzugsfadenspannung ist dabei abhängig von der Abzugsgeschwindigkeit. Die Abzugsgeschwindigkeit ist dabei die Stellgrösse für die Abzugsfadenspannung. Zielsetzung ist dabei die Maximierung der
Abzugsgeschwindigkeit anhand der Abzugsspannung als Regelgröße. Die Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit ist hierbei das primäre Ziel. Eine Vergleichmässigung der Aufspulspannung ist dabei positiver Nebeneffekt. Die Fadenspannung kann unabhängig von der Qualität des Garns, vom Durchmesser der Vorlagespule und von der gewählten Abzugsgeschwindigkeit konstant gehalten werden. Zusätzlich zu der Möglichkeit, die Fadenspannung beim Abspulen von der Vorlagespule, wenn nötig, kontrolliert zu erhöhen oder zu erniedrigen, kann die Fadenspannung dauerhaft reduziert werden, wodurch eine höhere Produktionsgeschwindigkeit und Effizienz ermöglicht wird.
Bevorzugt wird als Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung, bevorzugt mittels Messung durch einen Fadenspannungssensor, ermittelt. Dies stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zum Ermitteln der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße dar. Das Ermitteln der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße kann vorteilhaft über Sollumspulgeschwindigkeitswerte in Abhängigkeit von einem aktuellen Durchmesser der Vorlagespule und/oder dem aktuellen Gewicht der Vorlagespule und/oder der noch auf der Vorlagespule befindlichen Länge des Garns und/oder von optischen Überwachungsdaten eines Abzugballons der Vorlagespule und/oder von optischen Überwachungsdaten von Spiegelzonen auf der Vorlagespule erfolgen. Die restliche noch auf der Vorlagespule befindliche Länge des Garns kann dabei aus der bereits umgespulten Länge (Lauflänge) des Garns bei bekannter Gesamtlänge ermittelt werden. Dadurch kann einer Fadenspannungsschwankung bereits vor deren Auftreten durch Verminderung der Aufwickelgeschwindigkeit begegnet werden. Mittels Durchmessererfassung, Längenmessung oder Gewichtserfassung kann unmittelbar auf eine Erhöhung der Abzugsfadenspannung geschlossen werden, da diese mit abnehmendem Radius der Vorlagespule bei gleich bleibender Abzugsgeschwindigkeit zunimmt. Über die Dichte der Vorlagespule lassen sich die Durchmesser auch in Gewichtsbereiche oder Lauflängen umrechnen. Bei der optischen Erfassung von Spiegelzonen werden in der Wicklung der Vorlagespule vorhandene Kreuzwinkel ausgewertet. Spiegelzonen treten nur bei wilder Wicklung auf, bei der die Changiergeschwindigkeit in einem konstanten Verhältnis zur Aufspulgeschwindigkeit ist. Bei diesem Spulprinzip durchlaufen die Vorlagespulen bei bestimmten Durchmessern, insbesondere abhängig vom Kreuzungswinkel, ganzzahlige Windungsverhältnisse. Man kann daher die Problemzonen bzw. kritischen Durchmesser bereits anhand des Kreuzungswinkels berechnen,,
Besonders vorteilhaft wird zusätzlich eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines Fadenspannungssensors gemessen und die Abzugsgeschwindigkeit des Abzugslieferwerks in Abhängigkeit von der Aufwickelfadenspannung geregelt und/oder die Aufwickelfadenspannung wird mittels eines im Fadenlauf angeordneten Fadenbremsmoduls geregelt. Die Aufspulspannung wird dadurch von der Abzugsgeschwindigkeit getrennt, was für die Vergleichmässigung des Spulenaufbaus vorteilhaft ist.
Eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen weist auf:
- einer Vorlagespulenaufnahme, eingerichtet zur Aufnahe einer Vorlagespule mit einem abzuziehenden Garn, und
- einer mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierbaren Garnträgeraufnahme, eingerichtet zur Aufnahme eines Garnträgers, auf den das Garn aufwickelbar ist, wobei das Garn über einen Fadenlauf von der Vorlagespule zum Garnträger führbar ist.
Erfindungsgemäß sind Kontrollgrößenaufnahmemittel vorgesehen, eingerichtet, eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule zu ermitteln, wobei ein Regelungsmodul vorgesehen ist, eingerichtet, die Umspulvorrichtung zum Regeln einer Abzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße zu steuern. Die Umspulvorrichtung ist dabei bevorzugt eingerichtet die Garnträgeraufnahme mit der Aufwickelgeschwindigkeit zu rotieren, sie ist dann als ein Spulaggregat zum Antrieb der Garnträgeraufnahme ausgebildet. Das Regelungsmodul ist dann eingerichtet die Abzugsgeschwindigkeit durch Steuern der Aufwickelgeschwindigkeit zu regeln.
Die erfindungsgemäße Umspulvorrichtung ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen und stellt damit die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung.
Vorteilhaft ist ein Abzugslieferwerk im Fadenlauf vorgesehen, eingerichtet, eine Abzugsgeschwindigkeit des Garns festzulegen, wobei die Kontrollgrößenaufnahmemittel eingerichtet sind, die Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße am Faden oder an der Vorlagespule vor dem Abzugslieferwerk zu ermitteln. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere bei einem über Kopf Abziehen der Vorlagespule. Die Umspulvorrichtung kann dabei eingerichtet sein das Abzugslieferwerk anzutreiben, wobei das Regelungsmodul dann eingerichtet ist das Umspulen durch Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit zu regeln.
Besonders robust und einfach herzustellen ist die erfindungsgemäße Umspulvorrichtung, wenn die Kontrollgrößenaufnahmemittel einen Fadenspannungssensor aufweisen, eingerichtet, als
Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung mittels Messung zu ermitteln.
Die erfindungsgemäße Umspulvorrichtung kann als Kontrollgrößenaufnahmemittel Einrichtungen aufweisen, die zum Ermitteln der
Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße über Sollumspulgeschwindigkeitswerte in Abhängigkeit von einem aktuellen Durchmesser der Vorlagespule und/oder dem aktuellen Gewicht der Vorlagespule und/oder der noch auf der Vorlagespule befindlichen Länge des Garns und/oder von optischen Überwachungsdaten eines Abzugballons der Vorlagespule und/oder von optischen Überwachungsdaten von Spiegelzonen auf der Vorlagespule vorgesehen sind. Dadurch wird die Fadenspannung sowohl im Bereich der Vorlagespule, als auch im Bereich des Garnträgers gemessen und kontrolliert, was bei einem der Umspulung zwischengeschalteten Garnbearbeitungsprozess vorteilhaft ist.
Eine erfindungsgemäße Garnbearbeitungsmaschine weist mindestens eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung auf. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung. Die Figur 2 zeigt die Fadenspannung in Abhängigkeit von der Spulenreise vor dem Abzugslieferwerk einer Umspulvorrichtung gemäß Stand der Technik.
Die Figuren der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Umspulvorrichtung 1 zum Umspulen von Garnen dargestellt. Das Garn wird von einer Vorlagespule 3, die in einer Vorlagespulenaufnahme 4 zum über Kopf Abziehen angeordnet ist, abgespult. Ein Garnträger 7, auf den das Garn aufgewickelt wird, ist in einer Garnträgeraufnahme 8 angeordnet. Ein nicht dargestelltes Umspulaggregat, das als Spulaggregat zum antreiben der Garnträgeraufnahme 8 ausgebildet ist, treibt die Garnträgeraufnahme 8 derart an, dass sie mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotiert. Allgemein handelt es sich bei dem Umspulaggregat um einen Elektromotor der derart mit dem Garn in Eingriff steht, dass er die Umspulgeschwindigkeit zumindest beeinflussen kann. Das Garn ist beim Umspulen in einem Fadenlauf 10 von der Vorlagespule 3 zum Garnträger 7 geführt. Im Bereich der Vorlagespule 3 bildet der Fadenlauf 10 einen Abzugsballon 11. Durch eine nicht dargestellte Fadenführung, die eine geordnete Garnwicklung auf dem Garnträger 7 ermöglicht, wird der Fadenlauf 10 vor dem Garnträger 7 trichterförmig aufgeweitet. Um eine Regelung der Abzugsgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von Parametern der Vorlagespule 3 zu ermöglichen wird in einer Abzugszone 12a eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße erfasst und gemessen. Dabei ist im Ausführungsbeispiel der Figur 1 als Kontrollgrößenaufnahmemittel ein Fadenspannungssensor 15 im Fadenlauf 10 vor einem Abzugslieferwerk 17, das durch dessen Rotationsgeschwindigkeit die Abzugsgeschwindigkeit des Garns festlegt, vorgesehen. Der Fadenspannungssensor 15 misst Abzugsspannungswerte der Abzugsfadenspannung des Garns von der Vorlagespule 3 im Fadenlauf 10 vor dem Abzugslieferwerk 17 kontinuierlich. Diese Abzugsspannungswerte werden als Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von einem Regelungsmodul 19 herangezogen, um in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße die Aufwickelgeschwindigkeit der Garnträgeraufnahme 8 und damit des Garns auf den Garnträger 7 zu steuern.
Die Umspulvorrichtung 1 weist weiter ein Fadenlauffadenspannungsregelmodul 20 auf. Dieses Fadenlauffadenspannungsregelmodul 20 ist eingerichtet, eine Fadenlauffadenspannung im Fadenlauf 10 kurz vor dem Garnträger 7, also eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines weiteren Fadenspannungssensors 22 zu messen. Die Abzugsgeschwindigkeit des Abzugslieferwerks 17 wird von dem Fadenlauffadenspannungsregelmodul 20 in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung geregelt. Weiter kann die Garngeschwindigkeit im Fadenlauf 10 in Abhängigkeit von der Fadenlauffadenspannung mittels eines im Fadenlauf 10 angeordneten Fadenbremsmoduls 25 geregelt werden.
Die Figur 2 zeigt die Fadenspannung S in Centinewton [cN] in Abhängigkeit von der Spulenreise t vor dem Abzugslieferwerk einer Umspulvorrichtung gemäß Stand der Technik. Unter Spulenreise t wird der zeitliche Verlauf des gesamten Abspulprozesses verstanden. Die Fadenspannung S steigt mit zunehmender Abspulung der Vorlagespule an, wobei deren Schwankungen stark zunehmen. Der Anstieg der Fadenspannung S hat seine Hauptursache im kleiner werdenden Vorlagespulenradius, der zu höheren Geschwindigkeiten des Fadens bei gleicher Abzugsgeschwindigkeit führt. Beim Übergang zwischen verschiedenen Spiegelzonen der Vorlagespule ergibt sich ein starker kurzzeitiger Fadenspannungsanstieg (Fadenspannungsspitzen 33). Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht durch Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit eine weitestgehende Vermeidung von Fadenspannungsschwankungen insbesondere auch beim in Spiegelzonen während der gesamten Spulenreise t. Die im Stand der Technik auftretenden Fadenspannungsspitzen 33 entfallen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von Garnen mit einer Abzugsgeschwindigkeit. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Abspulen bzw. Abziehen eines Garns von einer Vorlagespule 3, und Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger 7, wobei das Garn über einen Fadenlauf 10 von der Vorlagespule 3 zum Garnträger 7 geführt wird. Eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns wird von der Vorlagespule 3, bevorzugt im Fadenlauf 10 vor einem eine Abzugsgeschwindigkeit festlegenden Abzugslieferwerk 17, ermittelt und die Abzugsgeschwindigkeit wird von einem Regelungsmodul 19 in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen
Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Umspulen von Garnen mit einer Abzugsgeschwindigkeit, mit den Verfahrensschritten
- Abziehen eines Garns von einer Vorlagespule (3), und
- Aufwickeln des Garns auf einen mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierenden Garnträger (7), wobei das Garn über einen Fadenlauf (10) von der
Vorlagespule (3) zum Garnträger (7) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespule
(3), zu einem Beginn des Fadenlaufs (10), vor einem Abzugslieferwerk (17) und/oder einer Bremse ermittelt wird und die Abzugsgeschwindigkeit von einem Regelungsmodul (19) in Abhängigkeit von der
Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße geregelt wird.
2. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsgeschwindigkeit durch Steuerung der Aufwickelgeschwindigkeit geregelt wird.
3. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass als Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung, bevorzugt mittels Messung durch einen Fadenspannungssensor (15) ermittelt wird.
4. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße über Sollumspulgeschwindigkeitswerte in Abhängigkeit von einem aktuellen Durchmesser der Vorlagespule (3) und/oder dem aktuellen Gewicht der
Vorlagespule (3) und/oder der noch auf der Vorlagespule (3) befindlichen Länge des Garns und/oder von optischen Überwachungsdaten eines Abzugballons der Vorlagespule (3) und/oder von optischen Überwachungsdaten von Spiegelzonen auf der Vorlagespule (3) erfolgt.
5. Verfahren zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufwickelfadenspannung, mittels eines Fadenspannungssensors (22) gemessen wird und die Abzugsgeschwindigkeit eines Abzugslieferwerks (17) in Abhängigkeit von der Aufwickelspannung geregelt wird und/oder die Aufwickelspannung mittels eines im Fadenlauf (10) angeordneten Fadenbremsmoduls (25) geregelt wird.
6. Umspulvorrichtung (1 ) zum Umspulen von Garnen mit einer
Abzugsgeschwindigkeit, mit
- einer Vorlagespulenaufnahme (4), eingerichtet zur Aufnahme einer Vorlagespule (3) mit einem abzuziehenden Garn, und - einer mit einer Aufwickelgeschwindigkeit rotierbaren Garnträgeraufnahme (8), eingerichtet zur Aufnahme eines Garnträgers (7), auf den das Garn aufwickelbar ist, wobei das Garn über einen Fadenlauf (10) von der Vorlagespule (3) zum Garnträger (7) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
Kontrollgrößenaufnahmemittel vorgesehen sind, eingerichtet, eine Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße des Garns von der Vorlagespuie (3) zu ermitteln, wobei ein Regelungsmodul (19) vorgesehen ist, eingerichtet, Umspulvorrichtung (1 ) zum Regeln einer Abzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße zu steuern.
7. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abzugslieferwerk (17) im Fadenlauf (10) vorgesehen ist, eingerichtet, eine Abzugsgeschwindigkeit des Garns festzulegen, wobei die
Kontrollgrößenaufnahmemittel eingerichtet sind, die Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße in einer Abzugszone (12a) vor dem Abzugslieferwerk (17) zu ermitteln.
8. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspulvorrichtung (1 ) eingerichtet ist die Garnträgeraufnahme (8) mit der Aufwickelgeschwindigkeit zu rotieren, wobei das Regelungsmodul (19) eingerichtet ist die Abzugsgeschwindigkeit durch Steuerung der Aufwickelgeschwindigkeit zu regeln.
9. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollgrößenaufnahmemittel einen Fadenspannungssensor (15) aufweisen, eingerichtet, als Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße eine Abzugsfadenspannung mittels Messung zu ermitteln.
10. Umspulvorrichtung zum Umspulen von Garnen nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollgrößenaufnahmemittel Einrichtungen sind, die zum Ermitteln der Abzugsgeschwindigkeitskontrollgröße über Sollumspulgeschwindigkeitswerte in Abhängigkeit von einem aktuellen Durchmesser der Vorlagespule (3) und/oder dem aktuellen Gewicht der Vorlagespule (3) und/oder der noch auf der Vorlagespule (3) befindlichen Länge des Garns und/oder von optischen Überwachungsdaten eines Abzugballons der Vorlagespule (3) und/oder von optischen Überwachungsdaten von Spiegelzonen auf der Vorlagespule (3) vorgesehen sind.
11. Garnbearbeitungsmaschine mit mindestens einer Umspulvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10.
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