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Automatische Vorrichtung zum Abwickeln und/oder Aufwickeln
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parallellaufender Fäden Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung
zum Abwickeln und/oder Aufwickeln parallellaufender Fäden,wie. zum Beispiel Spulengatter
oder Wickelmaschine, mit elektronischen Fadenbewegungswächtern und zumindest einem
gemeinsamen Fadenstillstandsmelder für mehrere oder alle Fadenbewegungswächter.
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Bei gattungsgemäßen automatischen Vorrichtungen sollen die Fadenbewegungswächter
im allgemeinen dazu dienen, die Vorrichtung stillzusetzen, wenn auch nur ein einziger
Faden aus irgend einem Grund bricht oder zum Stillstand kommt. Der Fadenstillstandsmelder
hat daher im allgemeinen nicht nur die Aufgabe, einen Fadenstillstand lediglich
zu melden, sondern er besitzt auch Schaltglieder oder wirkt auf Schaltglieder ein,
die den sofortigen Stillstand der automatischen Vorrichtung veranlassen.
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Es wird bei Fadenbruch also in aller Regel für den sofortigen oder
alsbaldigen Stillstand des die Fäden aufnehmenden Teilaggregats gesorgt. Auch die
weitere Zufuhr der Fäden wird unterbunden.
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Es ist üblich, die Fäden aus einem Spulengatter abzuziehen, das mit
kurzem Abstand getrennt von einer Wickelmaschine aufgestellt ist. Auf der Wickelmaschine,
zum Beispiel einer Zettelmaschine, werden die dicht bei dicht liegenden Fäden zu
einem Baum aufgewickelt, der dann später zur Herstellung textiler Flächengebilde
weiterverwendet wird.
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Demgemäß gehört zu den gattungsgemäßen Vorrichtungen, wenn man Einzelbeispiele
wählt, sowohl ein Spulengatter als auch eine Wickelmaschine, aber auch das aus Spulengatter
und Wickelmaschine
bestehende Aggregat. Die elektronischen Fadenbewegungswächter
könnten zum Beispiel alternativ mit dem Spulengatter oder der Wickelmaschine verbunden
sein, sie können aber auch auf einem besonderen Gestell angeordnet sein.
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Moderne automatische Vorrichtungen zum Abwickeln und/oder Aufwickeln
parallellaufender Fäden sind nicht nur für große Wickelgeschwindigkeit eingerichtet,
sie müssen auch in der Lage sein, hinsichtlich Fadenmaterial, Fadenabmessungen,
Fadengeschwindigkeit und klimatischer Bedingungen weite Bereiche abzudecken.
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Das heißt, derartige automatische Vorrichtungen sollen möglichst universell
verwendbar sein. Da nun aber bei elektronischen Fadenbewegungswächtern die Intensität
des Eingangssignals von vielerlei Gegebenheiten des Wickelbetriebs abhängig ist,
wie zum Beispiel vom Fadenmaterial, von der Fadengeschwindigkeit und vom Kleinklima,
ergeben sich bei den herkömmlichen Vorrichtungen Anpassungsschwierigkeiten. Es gelingt
nicht, mit ein und denselben elektronischen Fadenbewegungswächtern den ganzen gewünschten
Einsatzbereich der automatischen Vorrichtung abzudecken. Um diesem Nachteil abzuhelfen,
ist man bisher genötigt gewesen, die Bewegungswächter oder Baugruppen aavon von
Fall zu Fall gegen andere auszutauschen. Das ist sehr umständlich und erfordert
eine verhältnismäßig umfangreiche Reservebevorratung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise und ohne
großen Aufwand die Effektivität der Fadenbewegungswächter möglichst optimal an die
jeweiligen Gegebenheiten des Wickelbetriebs, wie zum'Beispiel Fadenmaterial, Fadenstärke,
Fadengeschwindigkeit, Kleinklima anzupassen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch
1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
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In dem Signalweg zwischen den Fadensignalaufnehmern und dem Fadenstillstandsmelder
ist nunmehr mindestens ein Signalempfindlichkeitseinsteller angeordnet. Der Signalweg
schließt dabei den Fadensignalaufnehmer selber und auch den Fadenstillstandsmelder
mit ein. Die Signalempfindlichkeit wird an geeigneter Stelle dieses Signalweges
für mehrere oder alle Fadenbewegungswächter eingestellt. Andern sich die Wickelbedingungen,
so kann nunmehr die Signalempfindlichkeit zentral eingestellt werden und es braucht
nicht an jedem einzelnen Fadenbewegungswächter eine Einstellung oder gar ein Austausch
vorgenommen zu werden.
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Es kann hierbei durchaus an jedem Fadenbewegungswächter ein Signalempfindlichkeitseinsteller
vorhanden sein, zum Beispiel in Form einer steuerbaren elektronischen Baugruppe
mit Verstärkerwirkung und/oder Ventilwirkung. Der Einfachheit halber können aber
mehrere Fadensignalaufnehmer elektrisch an einen gemeinsamen Signalempfindlichkeitseinsteller
angeschlossen sein. Mehrere Signalempfindlichkeitseins.teller können wiederum an
einen gemeinsamen Fadenstillstandsmelder angeschlossen sein.
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Die erwähnten steuerbaren elektronischen Baugruppen können in ihrer
Signalempfindlichkeit auf unterschiedliche Weise, zum Beispiel durch einen Signalempfindlichkeitswähler,
der wiederum auf mehrere Signalempfindlichkeitseinsteller gemeinsam einwirken kann,
veränderbar sein. Es kann auf die Spannung, die Stromstärke, die Kapazität,die Induktivität,elektrische
Widerstandswerte oder auf eine Arbeitsfrequenz der erwähnten elektronischen Baugruppen
zwecks Änderung der Signalempfindlichkeit eingewirkt werden. Der Signalempfindlichkeitseinsteller
kann bereits in tad.enbezogenen Daten geeicht sein. Diese fadenbezogenen Daten sind
weit zu fassen. Sie können zum Beispiel das Fadenmaterial selber betreffen, die
Fadenstärke, die Fadengeschwindigkeit und auch das Kleinklima. Hier kann eine stufenlose,
besser aber noch eine Einstellmöglichkeit in bestimmten Stufen oder Stellungen vorgegeben
werden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere auch
darin, daß die Anpassung der automatischen Vorrichtung zum Abwickeln und/oder Aufwickeln
parallel laufender Fäden mit wenigen Handgriffen erfolgen kann, ohne daß Umrechnungen
oder Anpassungsversuche vorzunehmen wären. Auch eine automatische Anpassung ist
möglich.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Die Erfindung wird an diesen Ausführungsbeispielen -noch näher erläutert und beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in sehr vereinfachter Darstellung in einer Ansicht von
oben eine automatische Vorrichtung zum Abwickeln parallellaufender Fäden in Form
eines Spulengatters. Fig.2 zeigt einen Teilausschnitt des Spulengatters nach Fig.
1. Die Fig. 3 bis 6 zeigen vier verschiedene Schaltungsanordnungen elektronischer
Fadenbewegungswächter eines Spulengatters nach Fig. 1.
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Die insgesamt mit 1 bezeichnete automatische Vorrichtung in Form eines
Spulengatters zum Abwickeln parallellaufender Fäden ist mit einer hier nicht mehr
dargestellten, recht vom Spulengatter 1 angeordneten Wickelmaschine zu einem Aggregat
vereinigt. Das Spulengatter 1 ist doppelseitig ausgeführt mit einer Fadenablaufseite
2 und einer Fadenablaufseite 3. An jeder Fadenablaufseite sind viele hier nicht
dargestellte Ablaufspulen für Fäden 4(Fig.2) vorhanden. An der Fadenablaufseite
2 bilden die Fäden Fadenscharen, die nebeneinander, in mehreren Etagen aber auch
übereinander liegen. Fig. 1 zeigt die beiden oberen Fadenscharen 5 und 6. In gleicher
Weise werden die Fäden von der Fadenablaufseite 3 in Form von Fadenscharen abgezogen,
von denen in Fig. 1 die beiden oberen Fadenscharen 7 und 8 sichtbar sind.
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An der Gatterfront sind Stützen 9 und 10 vorhanden, von denen zur
Seite hin in jeder Fadenscharetage Traversen ausgehen. Die beiden oberen Traversen
11 und 12 sind in Fig. 1 dargestellt.
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Die einzelnen Traversen tragen elektronische Fadenbewegungswächter
und
andere Teile, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird.
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Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Stütze 9 und der Traverse 11. Die Stütze
9 hat ein C-förmiges Profil, das durch eine Schraube 13 mit einem Halter 14 verklammert
ist, der die Traverse 11 hält.
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Die Traverse 11 ist nicht in ihrer ganzen Länge dargestellt, sondern
der Einfachheit halber nur in verkürzter Ausführung.
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Gemäß Fig. 2 besteht hier die Fadenschar 6 auch wieder der Einfachheit
halber nur aus 7 Fäden 4. Die Traverse 11 trägt aneinandergereiht insgesamt 10 elektronische
Fadenbewegungswächter 15. Die Schaltungsanordnung Fig. 3 zeigt ebenfalls 3 dieser
Fadenbewegungswächter, die hier mit 15a, 15b und 15c bezeichnet sind. Zu jedem Fadenbewegungswächter
gehört ein piezoelektrischer Fadensignalaufnehmer. Zum Fadenbewegungswächter 15a-
gehört der Fadensignalaufnehmer 16a, zum Fadenbewegungswächter: 15b der Fadensignalaufnehmer
16b und zum Fadenbewegungswächter 15c der Fadensignalaufnehmer 16c. Es handelt sich
um piezoelektrische Fadensignalaufnehmer, daß heißt, daß jeder Fadensignalaufnehmer
ein piezoelektrisches Element aufweist, das bei wechselnder mechanischer Druckbeanspruchung
eine wechselnde elektrische Spannung liefert. Zu jedem Fadensignalaufnehmer gehört
ein Fadentaster. Der Fadensignalaufnehmer 16a besitzt den Fadentaster 17a, der Fadensignalaufnehmer
16b den Fadentaster 17b und der Fadensignalaufnehmer 16c den Fadentaster 17c.
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Da alle Fadentaster gleichartig ausgebildet sind,tragen sie in Fig.2
alle die gleiche Positionszahl 17.Die Fadentaster bestehen aus einem Plättchen aus
keramischem Material,das eine Kerbe aufweis, in der der Faden 4 liegt. Der Fadentaster
17 bildet zugleich eine Umlenkstelle für den Faden, so daß eine gute Kontaktgabe
ständig gewährleistet ist. Das keramische Material ist außerst verschleißfest,so
daß mit einher raschen Abnutzung durch Reibung nicht zu rechnen ist.In Fig.3 sind
die mit den Fadentasterm
in Kontakt befindlichen Fäden mit 4a,
4b und 4c bezeichnet.
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Der Signalweg führt von den Fadensignalaufnehmern zu Signalempfindlichkeitseinstellern.
Gemäß Fig.3 führt vom Fadensignalaufnehmer 16a eine Leitung 18a zu einem Signalempfindlichkeitseinsteller
20a. Vom Fadensignalaufnehmer 16b führt eine Leitung 18b zum Signalempfindlichkeitseinsteller
20b. Vom Fadensignalaufnehmer 16c führt eine Leitung 18c zum Signalempfindlichkeitseinsteller
20c. Die Signalempfindlichkeitseinsteller sind als Analog/Digital-Wandler ausgebildet
und enthalten jeweils eine steuerbare elektronische Baugruppe mit Verstärkerwirkung.
Die aus den Fadensignal£tufnehmern 16a,16b und 16c stammenden elektrischen analogen
Fadensignale werden in den Signalempfindlichkeitseinstellern 20a, 20b und 20c verstärkt
und in digitale Signale umgewandelt, die über Leitungen 19a, l9b und l9c an eine
Sammelleitung 21 gelangen,die zu einem gemeinsamen Fadenstillstandsmelder 22 führt.
Der Fadenstillstandsmelder 22 verstärkt noch einmal die über die Sammelleitung 21
ankommenden digitalen Signale und gibt über eine Leitung 23 Fadenstillstandsmeldungen
und gegebenenfalls Maschinenstopimpulse aus.
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Es bestehen Wirkverbindungen von einem SignalempSindlichkeitswähler
24 zu den einzelnen Signalempfindlichkeitseinstellern.
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Die unmittelbar an den Signalempfindlichkeitsweähler 24 angeschlossene
Wirkverbindung 25 ist als Sammelleitung ausgebildet, von der weitere Wirkverbindungen
26a, 26b, 26c zu den einzelnen Signalemprindlchkeitseinstellern 20a, 20b, 20c abzweigen.
Der Signalempfindlichkeitswähler 24 ist in fadenbezogenen Daten geeicht und besitzt
einen Einstellknopf 27 und eine Einstellskala.
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Der Signalempfindlichkeitswähler 24 ist hier ein Spannungswähler für
die Versorgungsspannung der Fadenbewegungswächter 15a bis 15c. Die somit durch den
Signalempfindlichkeitswähler 24 einstellbare Versorgungsspannung entstammt einer
Konstantspannungsquelle 28,von der eine Leitung 29 abgeht, die zum Signalempfindlichkeitswähler
24 führt und von der eine weitere Leitung 30 zum IiidtttbwPufly;:'whtor 22 abzweigt-
Bei
dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 3 wird also auf einfache Weise die Signalempfindlichkeit
durch Variieren der über die Wirkverbindungen 25, 26a, 26b und 26c zugeführten Versorgungsspannung
verändert.
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Gemäß Fig. 2 befindet sich der Fadenstillstandsmelder 22 links und
der Signalempfindlichkeitswähler 24 rechts neben den Fadenbewegungswächtern 15.
Die Versorgungsspannung wird durch ein Kabel 31 zugeführt. Der Signalempfindlichkeitswähler
24 trägt gemäß Fig. 2 noch eine Signallampe 32, die einen Fadenstillstand melden
soll und vom Fadenstillstandsmelder 22 aus-und eingeschaltet werden kann.
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Die weiteren Ausführungsbeispiele stellen Alternativen zu der Schaltungsanordnung
nach Fig. 3 dar.
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In Fig. 4 sind drei elektronische Fadenbewegungswächter 15d,15e und
15f dargestellt. Jeder Fadenbewegungswächter hat einen Fadensignalaufnehmer,die
fortlaufend mit 16d, 16e und 16f bezeichnet sind. Die Fadensignalaufnehmer sind
hier als triboelektrische Fadensignalaufnehmer ausgebildet, daß heißt, sie reagieren
auf elektrische Ladungen, die auf der Oberfläche des Fadens bereits vorhanden sind,
weil sie an Reibungsstellen entstanden sind oder künstlich aufgebracht wurden, oder
die erst durch Kontakt mit den Fadentastern der Fadensignalaufnehmer entstehen.
Diese Fadentaster sind hier fortlaufend mit 17d, 17e und 17f bezeichnet. Die Fadentaster
sind so ähnlich gestaltet wie die Fadentaster des Ausführungsbeispiels nach Fig.
3, sie bestehen hier aber aus halbleitendem Material, damit die aus den elektrischen
Ladungen des Fadens beziehungsweise seiner Fasern herrührenden Fadensignale in die
Fadensignalaufnehmer gelangen können. Die Fadensignalaufnehrner sind in diesem Fall
als Verstärker ausgebildet, deren VersorgunR spannu.ni aus einer Konstantspannungs
-quelle 33 stammt. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine Sammelleitung 34 und
Abzweigleitungen 35, 36, 37.
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Die verstärkten Fadensignale gehen über Leitungen 18d, 18e, 18f an
Analog/Digital-Wandler, die fortlaufend mit 38d, 38e und 38f bezeichnet sind. Hier
werden die ursprünglich analogen Fadensignale in digitale elektrische Signale umgewandelt,
die dann über Leitungen 19d, 19e und l9f an eine Sammelleitung 39 gelangen, die
zu einem Signalempfindlichkeitseinsteller 40 führt.
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Der Signalempfindlichkeitseinsteller 40 ist als ein elektrischer Verstärker
ausgebildet, der einen Schalter beinhaltet, dessen Schaltschwelle durch Variieren
der Versorgungsspannung veränderbar ist. Das geschieht durch einen Signalempfindlichkeitswähler
41, der zugleich als Spannungswähler für die Versorgungsspannung des SignalempSindlichkeitsseinstellers
40 dient. Der Signalempfindlichkeitseinsteller 40 ist hier auch zugleich Fadenstillstandsmelder.
Über eine Leitung 42 gibt er Fadenstillstandsmeldungen und gegebenenfalls Maschinenstopimpulse
aus.
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Der Signalempfindlichkeitswähler 41 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel
mit einem Einstellknopf und einer Skala versehen.
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Die Analog/Digital-Wandler 38d bis 38f sind hier auf den Grad der
höchsten notwendigen Empfindlichkeit eingestellt. Die Herabminderung der Signalempfindlichkeit
geschieht erst im Signalempfindlichkeitseinsteller 40, der zugleich als Fadenstillstandsmelder
dient. Die überwachten Fäden sind hier mit 4d, 4e und 4f bezeichnet. Von den Abzweigleitungen
35, 36 und 37 zweigen weitere Versorgungsleitungen 43, 44 und 45 zur Spannungsversorgung
der Analog/Digital-Wandler ab.
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Beim nächsten Ausführung,sbeispiel der Erfindung Gemäß Fig. 5 wird
der Einfachheit halber auf die Versorgungsspannung der hier mit 15g, 15h und 15i
bezeichneten elektronischen Fadenbewegungswächter nicht näher eingegangen. Die entsprechenden
Zuleitungen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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Wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel besitzt hier jeder Fadenbewegungswächter
einen piezoelektrischen Fadensignalaufnehmer. Die Fadensignalaufnehmer sind fortlaufend
mit 16g,16h und 16i bezeichnet. Die zugehörigen Fadentaster sind fortlaufend mit
17g, 17h und 17i bezeichnet. Die zu überwachenden Fäden tragen die fortlaufenden
Bezugsziffern Ltg, 4h, Lti.
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Die bereits verstärkten elektrischen Fadensignale werden von den Fadensignalaufnehmern
über Leitungen 18g, 18h und 18i an Signalempfindlichkeitseinsteller 20g, 20h und
20i weitergeleitet. Die Signalempfindlichkeitseinsteller sind als Analog/ Digital-Wandler
mit Verstärkerwirkung ausgebildet. Sie besitzen jeweils eine steuerbare elektronische
Baugruppe, die eine Ventilwirkung hat, die in ihrer Größe durch Anlegen einer Spannung
variierbar ist. Dies geschieht durch einen Signalempfindlichkeitswähler 46, der
Wirkverbindungen 47, 48, 49, 50 zu den Signalempfindlichkeitseinstellern 20g, 20h
und 201 besitzt. Auch hier ist der Signalempfindlic.hkeitswähler 46 als ein elektrischer
Spannungswähler ausgebildet. Er besitzt auch hier einen Einstellknopf und eine Skala.
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Alle Signalempfindlichkeitseinsteller 20g, 20h und 20i sind über Leitungen
l9g, l9h und l9i und eine Sammelleitung 51 an einen Fadenstillstandsmelder 52 angeschlossen.
Der Fadenstillstandsmelder 52 beinhaltet einen Verstärker und einen Schalter und
gibt über eine Leitung \>3 l1ladenstillstandsmeldungen und gegebenenfalls Maschinenstopsignale
aus. Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig.6 sind mehrere Fadensignalaufnehmer
16j, 16k und 161 über Leitungen 54, 55, 56 elektrisch an einen gemeinsamen Signalel!lp
findlichkeitseinsteller 57 angeschlossen. Der Signalempfindlichkeitseinsteller ist
auch hier als Analog/Digital-Wandler ausgebildet, der eine Verstärkerwirkung hat
und außerdem eine steuerbare, elektronische Baugruppe beinhaltet, die eine Ventilwirkung
besitzt.
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Der Grad der Ventilwirkung ist durch die Höhe einer angelegten Spannung
bestimmt, die durch einen Signalempfindlichkeitswähler 58 eingestellt werden kann,
von dem eine Wirkverbindung 59 zum Signalempfindlichkeitseinsteller 57 führt.
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Auch dieser Signalempfindlichkeitswähler hat einen Einstellknopf und
eine Skala, die bereits in fadenbezogenen Daten geeicht ist.
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Vom Signalempfindlichkeitseinsteller 57 führt eine Leitung 60 zu einem
Fadenstillstandsmelder 61. Der Fadenstillstandsmelder 61 beinhaltet einen Verstärker
und einen Schalter. Er gibt über eine Leitung 62 Fadenstillstandssignale und gegebenenfalls
Maschinenstopsignale aus.
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Der Signalempfindlichkeitseinsteller 57 und der Fadenstillstandsmelder
61 sind hier von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen.
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Die zu überwachenden Fäden sind hier mit 4j, 4k und 41 bezeichnet.
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Für alle Ausführungsbeispiele gilt, daß die jeweiligen Fadenstillstandsmelder
mehrere Eingänge aufweisen können oder demgemäß von mehreren oder allen Fadenbewegungswächtergruppen
angesteuert werden können. Um diese Möglichkeit anzudeuten, sind in Fig. 6 zwei
weitere Signaleingänge mit 64 und 65 bezeichnet.
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Die Versorgungsspannung für die Fadensignalaufnehmer 16j,16k,161,
den Signalempfindlichkeitseinsteller 57 und den Fadenstillstandsmelder 61 entstammt
einer Konstantspannungsquelle 66, von der eine Sammelleitung 67 und abzweigende
Versorgungsleitungen 68 bis 72 zu den erwähnten Baugruppen führen. Die Fadentaster
sind mit 17j, 17k und 171 bezeichnet.
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Ein Signalempfindlichkeitseinsteller, der eine elektrische Baugruppe
mit Verstärkerwirkung und/oder Ventilwirkung besizt, kann auch auf andere Weise
beeinflußt beziehungsweise in seiner Empfindlichkeit eingestellt werden, zum Beispiel
durch Drehkondensatoren, Potentiometer, lageveränderbare induktive Koppelglieder
oder
dergleichen. Die erüindungsgemc'.iße zentrale Empfiridlichkeitseinstellung kann
sich vorteilhaft variabel dem Wickelprozeß anpassen, so daß sich zum Beispiel eine
von der Wickelgeschwindigkeit abhängige Signalempfindlichkeit ergibt. Die Signalempfindlichkeit
kann während des kontinuierlichen Wickelbetriebs bei hoher Wickelgeschwindigkeit
zum Beispiel größer sein als beim Anfahren oder während des Kriechgangbetriebs.
Daher ist es auch vorteilhaft, den Signalempfindlichkeitseinsteller oder den Signalempfindlichkeitswähler
wickelgeschwindigkeitsabhängig steuerbar zu machen. Hierzu wäre eine Wirkverbindung
zwischen rotierenden Teilen der Wickelvorrichtung, einer Meßwalze oder dergleichen
und dem Signalempfindlichkeitseinsteller oder dem Signalempfindlichkeiswähler geeignet.
Die Erfindung soll nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
eingeschränkt sein.