Verfahren zum Aufwickeln von Fäden

Abstract

 in einem Verfahren zum Aufwickeln von textilen Fäden mit konstanter Geschwindigkeit zu wildgewickelten Kreuzspulen wird die sogenannte Atmung angewendet, um harte und verdickte Spulenenden zu vermeiden. Dabei wird in einem Atmungszyklus (TA) die Changierhublänge (HCH) gegenüber ihrem Maximalwert (HCHmax) (₌ Wikkellänge) wiederkehrend zeitweilig auf einen zwischen diesem Maximalwert (HCHmax) und einem festgelegten Minimalwert (HCHmin) liegenden Wert in einem Verkürzungstakt (TK) verkürzt, in einem Verlängerungstakt (TL) wieder auf den Maximalwert (HCHmax) verlängert und in einem Ruhetakt unverändert beibehalten. Die als Atmungshub (ΔA) bezeichnete Differenz zwischen der Maximalhublänge (HCHmax) und der kürzesten Changierhublänge eines Atmungszyklus (TA) wird während der Herstellung eines kompletten Spulenwickels mehrfach verändert, beispielsweise nicht-periodisch nach einerZufallszahlenfolge.
Parallel zur Atmung kann zum Zwecke der an sich bekannten Spiegelstörung die Changiergeschwindigkeit (VS) des Changierfadenführers zwischen vorbestimmter Maximal-und Minimalgeschwindigkeit ständig abwechselnd beschleunigt und verzögert werden.
Atmung und Spiegelstörung können zeitlich derart aufeinander abgestimmt sein, daß die Zeitpunkte kurzer Changierhublängen mit Zeitpunkten hoher Changiergeschwindigkeiten-und umgekehrt - zusammenfallen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden, insbesondere von mit konstanter Geschwindigkeit angelieferten Chemiefasern, zu wild gewickelten Kreuzspulen,
bei dem die Changierhublänge gegenüber ihrem vorgegebenen Maximalwert wiederkehrend zeitweilig in einem Verkürzungstakt im Bereich eines maximalen Differenzwertes verkürzt wird, in einem Verlängerungstakt bis auf den vorgegebenen Maximalwert wieder verlängert und in einem Ruhetakt unverändert beibehalten wird.

[0002] Beim Aufwickeln von Fäden zu Kreuzspulen, insbesondere zylindrischen und bikonischen Kreuzspulen in wilder Wicklung, entstehen an den Stirnkanten der Spulen harte und unter Umständen verdickte Stellen. Dem begegnet man durch die sogenannte "Atmung". Bei der Atmung wird die Changierhublänge zeitweilig verkürzt. Der Atmungsweg bzw. Atmungshub (Changierhubverkürzung, Hubverkürzung) ist titerabhängig. Verkürzungen bis 10 mm sind denkbar.

[0003] Es hat sich herausgestellt, daß die Atmung nach der bekannten Arbeitsweise das Problem der verdickten und verhärteten Stellen einer Kreuzspule noch nicht vollständig löst. Vielmehr wird zuweilen beobachtet, daß sich verhärtete Stellen sowohl an den Stirnkanten der Spule als auch am Ende des Atmungsweges bilden.

[0004] Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Atmungshub als Differenz zwischen der maximalen und der geringsten Changierhublänge eines Atmungszyklus während der Spulreise mehrfach verändert wird.

[0005] Durch Versuche wurde festgestellt, daß sich hierdurch auch im Bereich der Spulenenden eine gleichmäßige Härte der Spulen und ein exakt zylindrischer Aufbau erzielen läßt.

[0006] Vorzugsweise kann der Atmungsweg von einem Atmungszyklus zum anderen, insbesondere in nicht-periodischer Weise fortlaufend verändert werden. Das wird technisch insbesondere so gelöst, daß eine durch einen Zufallsgenerator erzeugte Zufallszahlenfolge z. B. direkt oder über einen Speicher vorgegeben und der Atmungsweg bzw. Atmungshub in den aufeinanderfolgenden Atmungszyklen nach dieser Zufallszahlenfolge festgelegt wird.

[0007] Hierzu kann entweder die Verkürzungsgeschwindigkeit entsprechend der Zahlenfolge bzw. Zufallszahlenfolge verändert werden, wobei die Zeitdauer des Verkürzungstaktes der Atmung konstant bleibt, oder es kann bei für die Spulreise konstanter Verkürzungsgeschwindigkeit die Zeitdauer jedes Verkürzungstaktes oder aber unmittelbar jeder Atmungsweg entsprechend der vorgegebenen Zahlenfolge bzw. Zufallszahlenfolge verändert werden.

[0008] Die Verstellung des Changierhubes erfolgt durch gesonderte Hubminderungsmotoren zur Verstellung einer Einrichtung, wie sie z. B. in der DE-PS 19 16 580 gezeigt ist. Vorzugsweise werden diese Hubminderungsmotoren zur Verkürzung und zur Verlängerung des Changierhubes mit gleicher Drehzahl betrieben, so daß die Dauer des Verkürzungstaktes der Atmung gleich der Dauer des Verlängerungstaktes ist.

[0009] Bei der Atmung und insbesondere auch bei der erfindungsgemäßen Art der Atmung hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Changierhublänge für eine gewisse Zeit auf ihrem Normalwert konstant zu halten. Im Rahmen dieser Anmeldung wird diese Zeit des konstanten maximalen Changierhubs als Ruhezeit TR bezeichnet. Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß das Verhältnis von Ruhezeit zu der gesamten Betriebszeit eines Atmungszyklus - als Summe der Zeitdauer von Verkürzungstakt und Verlängerungstakt - für die gesamte Spulreise konstant gehalten wird. Dieses Verhältnis, welches im Rahmen dieser Anmeldung mit k bezeichnet wird, ist vorzugsweise größer als 1/4 und kleiner als 1/2.

[0010] Es ist möglich, die Änderung des Atmungsweges durch Änderung der Ruhetaktdauer zu bewirken. Hierbei kann die Zeitdauer des aus Verkürzungstakt, Verlängerungstakt und Ruhetakt bestehenden Atmungszyklus über die Spulreise konstant bleiben.

[0011] Der Erfindung liegt das weitere Problem zugrunde, daß beim Aufspulen von Fäden zu Kreuzspulen in wilder Wicklung eine sogenannte Spiegelbildung möglich ist, bei der zwei Lagen von Fäden direkt aufeinanderliegen. In diesem Falle kommt es zu einer Schädigung der Spule und der Fäden. Das Problem der Spiegelbildung wird durch die sogenannte "Spiegelstörung" vermieden.

[0012] Zur Spiegelstörung wird üblicherweise die Changiergeschwindigkeit in einem vorgegebenen Bereich einer maximalen und einer minimalen Changiergeschwindigkeit laufend geändert.

[0013] In Kombination der vorliegenden Erfindung mit dem älteren Verfahren der Spiegelstörung nach der DE-Patentan:neldung 28 55 608 können Spiegelstörung und Atmung derart miteinander gekoppelt werden, daß die Zeitpunkte großer Changiergeschwindigkeit und geringer Changierhublänge zusammenfallen. Unter der gleichen Bedingung kann auch der Start eines jeden Atmungszyklus mit Beginn der Beschleunigung der Changiergeschwindigkeit zum Zwecke der Spiegelstörung über zwei oder mehr als zwei abwechselnd angesteuerte Zeitrelais mit verschiedenen Zeitkonstanten in Gang gesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß die besten Ergebnisse hinsichtlich Spulenaufbau, Spulenhärte und Spulenform erzielt werden, wenn die Atmung erfindungsgemäß verändert und mit der Spiegelstörung gekoppelt wird.

[0014] Vorzugsweise werden die Spiegelstörung und die Atmung derart miteinander gekoppelt, daß der Anstiegtakt der Spiegelstörung (d.h. der Zeittakt für die Erhöhung der Changiergeschwindigkeit) und der Verkürzungstakt der Atmung (d.h. der Zeittakt für die Verkürzung des Changierhubs) synchron liegen, während die Summe von Verlängerungstakt (d.h. Zeittakt für die Verlängerung des Changierhubs) und der Ruhetakt (d.h. Zeittakt des konstanten maximalen Changierhubs) zeitlich mit dem Abstiegtakt der Spiegelstörung (d.h. dem Zeittakt der Verminderung der Changiergeschwindigkeit) identisch sind.

[0015] Das in den Ansprüchen 11 bis 13 wiedergegebene Verfahren kann - wie durch Anspruch 14 vorgeschlagen - dadurch ausgeführt werden, daß die Beschleunigungsbeträge und die Verzögerungsbeträge der Changiergeschwindigkeit während jedes Zyklus derSpiegelstörung und über alle Zyklen der Spiegelstörung einer Spulreise hin konstant bleiben, wobei der Betrag der Verzögerung der Changiergeschwindigkeit in jedem Abstiegtakt der Spiegelstörung so gewählt wird, daß die Spiegelstörung durch Veränderung der Changiergeschwindigkeit über einer für die Spulreise konstanten minimalen Changiergeschwindigkeit erfolgt. Dabei kann der Betrag der Beschleunigung vorzugsweise größer oder höchstens gleich sein dem Betrag der Verzögerung der Spiegelstörung. Dieser Vorschlag zeichnet sich dadurch aus, daß der Spiegelstörungshub als Differenz zwischen der jeweils maximalen Changiergeschwindigkeit und der über die Spulreise hin konstanten minimalen Changiergeschwindigkeit proportional dem jeweiligen Atmungsweg ist. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sie technisch leicht realisierbar ist. Der Antrieb für die Spiegelstörung bleibt während der Spulreise konstant eingestellt. Es erfolgt lediglich eine Umschaltung von Beschleunigung der Changiergeschwindigkeit auf Verzögerung bzw. von Verzögerung der Changiergeschwindigkeit auf Beschleunigung am Anfangszeitpunkt und Endzeitpunkt des durch eine Zahlenfolge, vorzugsweise Zufallszahlenfolge, vorgegebenen Verkürzungstaktes der Atmung mit einem vorgegebenen Verhältnis von Beschleunigungsbetrag : Verzögerungsbetrag.

[0016] Eine derartige Kopplung von Atmung und Spiegelstörung ist für viele Einsatzfälle durchaus ausreichend. Für einige Einsatzfälle besteht jedoch ein Nachteil darin, daß hierbei die mittlere Changiergeschwindigkeit und damit auch der Kreuzungswinkel nur sehr ungenau vorgebbar ist. Sofern eine derartige mittlere Changiergeschwindigkeit vorgebbar sein soll, kann die Erfindung dadurch ausgeführt werden, daß - wie nach Anspruch 16 vorgeschlagen - die Zeitdauer des Verkürzungstaktes der Atmung für jeden Atmungszyklus laufend verändert wird, während die Changiergeschwindigkeit zunächst während jedes Verkürzungstaktes der Atmung über den vorgegebenen Mittelwert hinaus derart beschleunigt wird, daß der Spiegelstörungshub als Differenz zwischen der höchsten und niedrigsten Changiergeschwindigkeit während des Anstiegtaktes proportional dem Atmungshub ist.

[0017] Dabei können die Verzögerungsbeträge der Changiergeschwindigkeit dem jeweils erzielten Maximalwert der Changiergeschwindigkeit laufend so angepaßt werden, daß in einem Abstiegtakt die maximale Changiergeschwindigkeit und die minimale Changiergeschwindigkeit symmetrisch zu der vorgegebenen mittleren Changiergeschwindigkeit liegen.

[0018] Dies kann in der Praxis dadurch erreicht werden, daß die Beschleunigungswerte und die Verzögerungswerte der Changiergeschwindigkeit in einem bestimmten Verhältnis zueinander eingestellt werden, derart, daß für jeden Atmungszyklus die Formel

gilt (b = Beschleunigungs-V = Verzögerungswert).

[0019] Bei der in den Ansprüchen 16 bis 18 angegebenen Lösung sind die Beschleunigungswerte und Verzögerungswerte in dem zuvor beschriebenen vorgegebenen Verhältnis abhängig von der den jeweiligen Spiegelstörungshub einleitenden minimalen Changiergeschwindigkeit und dem jeweiligen Spiegelstorungshub als Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Changiergeschwindigkeit des Spiegelstörungszyklus. Die Abhängigkeit der Beschleunigungswerte ist derart, daß in jedem Anstiegtakt der Spiegelstörung eine über der vorgegebenen mittleren Changiergeschwindigkeit liegende maximale Changiergeschwindigkeit erreicht wird. Es kann daher zur Ausführung der Erfindung vorgesehen werden, daß die Steuerung zur Kopplung von Atmung und Störung auch einen Rechner enthält, der mit zeitlichem Vorlauf vor jedem Atmungs- und Spiegelstörungszyklus den Beschleunigungswert und den Verzögerungswert für die Changiergeschwindigkeit berechnet..

[0020] Bevorzugt ist jedoch, daß in einem Speicher eine Zahlenfolge für die Änderung der Atmung und die dieser Zahlenfolge zuzuordnenden Werte für Beschleunigung und Verzögerung der Changiergeschwindigkeit zum synchronen Abruf eingespeichert werden.

[0021] Eine Aufspulvorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zum einen durch den steuerbaren Hubminderungsmotor, zum anderen durch Einrichtungen zur laufenden Veränderung der Changiergeschwindigkeit und ferner durch eine Steuereinrichtung gekennzeichnet, durch die der Hubminderungsmotor und die Einrichtungen zur Änderung der Changiergeschwindigkeit nach einem vorgegebenen Programm gesteuert werden.

[0022] Die Erfindung ist durch eine Vielzahl von Steuerungen ausführbar, wobei ein Elektronikfachmann zugezogen werden muß. Dabei ist die Steuerung so auszuführen, daß sie die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Funktionen von Spiegelstörun und Atmung ausführen müssen.

[0023] Die Steuerung wird sich generell an ein Blockschaltbild nach Fig. 3 anzulehnen haben.

[0024] Fig. 4 und Fig. 5 zeigen als Diagramm der Changiergeschwindigkeit und des Changierweges und als Schaltplan für eine Steuerung ein weiteres Ausführungsbeispiel.

[0025] Es sei vorab erwähnt, daß in den Ausführungen nach Fig. 1 und Fig. 2 der Faktor k = TR/TB = 1/2 ist.

[0026] In Fig. 1 und Fig. 2 bedeuten die Buchstabenbezeichnungen:

[0027] Zum Begriff der "Changiergeschwindigkeit" sei hier noch folgendes bemerkt:

Im Rahmen dieser Beschreibung kommt die "Changiergeschwindigkeit" sowohl in Verbindung mit der Atmung als auch in Verbindung mit der Spiegelstörung vor.

[0028] In Verbindung mit der Spiegelstörung wird die Changiergeschwindigkeit in Doppelhüben (Hin- und Herhub) pro Minute ausgedrückt, auch kurz als "Hubzahl" bezeichnet.

[0029] Zum Beispiel kann eine Changiereinrichtung eine mittlere Geschwindigkeit von 100 Doppelhüben (DH) pro Minute haben, wobei sich die Hubzahl zur Vermeidung von Spiegelbildung zwischen 95 und 105 DH/min bewegen kann. Die Changiergeschwindigkeit ändert sich in diesem Bereich stufenlos.

[0030] In Verbindung mit der Atmung wird die Changiergeschwindigkeit in m/min ausgedrückt. Wenn allein die Atmung - also keine Spiegelstörung - angewendet wird, bleibt die Hubzahl (DH/min) während der Spulreise konstant, und nur die Changierhublänge ändert sich während der Spulreise in Zeitabschnitten. Da sich in diesem Falle die Changiergeschwindigkeit (m/minJ ergibt aus: Doppelhübe pro Minute [1/min] x Hublänge [m], ändert sich bei wechselnder Hublänge ebenfalls die Changiergeschwindigkeit.

[0031] Bei der Kombination von Atmung und Spiegelstörung wird demnach die Changiergeschwindigkeit durch beide Maßnahmen beeinflußt. Im Rahmen dieser Erfindung ist allein die durch die Spiegelstörung beeinflußbare Changiergeschwindigkeit als relevant zu betrachten und deshalb in DH/min auszudrücken.

[0032] Das wesentliche Kriterium der Spiegelstörung nach Fig. 1 ist, daß die Beschleunigungen der Changierung, welche durch den Anstiegswinkel α repräsentiert sind, über die gesamte Spulreise hin konstant bleiben. Dasselbe gilt für die Verzögerungen der Changierung, welche durch den Abstiegswinkel β repräsentiert sind. Es sei bemerkt, daß Alpha und Beta einander nicht gleich sind, sondern daß Beta vorzugsweise kleiner als Alpha ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Steuerung derart vorzusehen, daß der Abstiegswinkel β größer ist als der Anstiegswinkel α. Für die Atmung gilt, daß die Geschwindigkeiten für die Verkürzung und die Verlängerung des Changierhubes, welche jeweils durch die Winkel V und cl repräsentiert werden, über die gesamte Spulreise hin konstant sind.

[0033] Sowohl die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte der Spiegelstörung als auch die Geschwindigkeiten der Hubverkürzung können für die Spulreise hinsichtlich ihres Absolutbetrages eingestellt werden. Das bedeutet, daß nach dem Verfahren dieser Erfindung lediglich die Relativwerte in ihrer Zuordnung zueinander gesteuert werden.

[0034] In Fig. 1 wird die Zeitdauer des Atmungszyklus TA von einem Zyklus zum anderen variabel vorgegeben. Das kann dadurch geschehen, daß durch eine Zahlenfolge, vorzugsweise eine willkürliche, d.h. nicht periodische Zahlenfolge, entweder die Zeitdauer TK des Verkürzungstaktes eines jeden Atmungszyklus oder aber der Atmungsweg eines jeden Atmungszyklus vorgegeben und sodann aufgrund der Randbedingungen

und

die Zeitdauer für den Verlängerungstakt und den Ruhetakt der Atmung bestimmt wird.

[0035] Die Changiergeschwindigkeit wird sodann zu Beginn und Ende des jeweiligen Verkürzungstaktes der Atmung auf ihren konstant vorgegebenen Beschleunigungswert bzw. ihren konstant vorgegebenen Verzögerungswert umgeschaltet. Dabei ist die Verzögerung so vorausberechnet, daß die Changiergeschwindigkeit nach jedem vollen Atmungszyklus TA wieder ihre für die Spulreise konstant vorgegebene minimale Changiergeschwindigkeit erreicht. Das bedeutet, daß

[0036] d.h. im vorgegebenen Beispiel = 2 ist. In Fig. 1 ist dies darin abzulesen, daß tan α = 2 tan β ist.

[0037] Wie aus Fig. 1 zu ersehen, läßt sich bei dieser Lösung keine mittlere Changiergeschwindigkeit für die Spulreise vorherbestimmen.

[0038] Bei der Lösung nach Fig. 2 wird wiederum der Atmungstakt für jeden Atmungszyklus TA dadurch vorgegeben, daß entweder die Zeitdauer des Verkürzungstaktes TK oder aber der jeweilige Atmungsweg ΔA nach einer in einen Speicher einprogrammierten Zufallszahlenfolge vorgegeben wird.

[0039] Es ergibt sich hieraus, daß in jedem Atmungs- und Spiegelstörungszyklus der Atmungsweg ΔA und der Spi egel.störungshub ΔS einander proportional bleiben.

[0040] Zu Beginn des Verkürzungstaktes wird die Changierung derart beschleunigt, daß sie bei Ende des Verkürzungstaktes TK und des Anstiegtaktes TAN größer als die für die Spulreise als konstant vorgegebene mittlere Changiergeschwindigkeit VSmittel ist. Die Beschleunigung der Changierung ist daher einmal abhängig von der zu Beginn des Anstiegtaktes erzielten minimalen Changiergeschwindigkeit und zum anderen von der Länge des vorgegebenen Anstiegtaktes bzw. Verkürzungstaktes des Atmungszyklus. Die Vorgabe dieses Beschleunigungswertes der Changiergeschwindigkeit kann entweder mit geringem zeitlichen Vorlauf vor jedem Verkürzungstakt durch einen der Steuerung angeschlossenen Rechner erfolgen, der die minimale Changiergeschwindigkeit zu Beginn und die Dauer des Anstiegtaktes erfaßt. Technisch einfacher ist es jedoch, für die einem Speicher eingegebene Zahlenfolge, welche die Verkürzungstakte der Atmung für die gesamte Zeitdauer der Spulreise bestimmt, die erforderlichen Beschleunigungswerte der Changiergeschwindigkeit, welche der obengenannten Bedingung genügen, vorauszuberechnen und ebenfalls einzuspeichern und mit jeder Zahl der Zufallszahlenfolge aus dem Speicher abzurufen.

[0041] Die Verzögerungswerte der Changierung, welche durch den Winkel repräsentiert werden, werden für jeden Abstiegtakt der Spiegelstörung so gewählt, daß die maximale Changiergeschwindigkeit und die minimale Changiergeschwindigkeit dieses Abstiegtaktes symmetrisch zu der für die Spulreise angegebenen mittleren Changiergeschwindigkeit liegen. Um dies zu erreichen, ist wiederum eine Vorausberechnung des Verzögerungswertes, welcher durch den Tan gens repräsentiert wird, erforderlich. Auch dies kann wiederum durch einen Rechner erfolgen, welcher einerseits die erzielte maximale Changiergeschwindigkeit des Spiegelstörungstaktes sowie die Zeitdauer TK bzw. TAN des Anstiegtaktes erfaßt und daraus

ermittelt.

[0042] Entsprechende Werte können aber auch vorausberechnet und sodann wiederum mit den entsprechenden Beschleunigungswerten in einen Speicher eingegeben und mit jedem Abstiegtakt der Steuereinrichtung für die Spiegelstörung vorgegeben werden.

[0043] Hierdurch wird erreicht, daß die Changiergeschwindigkeit stets um einen mittleren Wert pendelt, so daß die Spule mit einem vorberechneten mittleren Kreuzungswinkel aufzubauen ist.

[0044] In dem Blockschaltbild nach Fig. 3 wird durch den Frequenzgeber 1 und den Zähler 2 ein Istzeitsignal erzeugt, welches dem Umschalter 3 vorgegeben wird. Durch den Zeitvorgabespeicher 4 wird ein Sollzeitsignal erzeugt und ebenfalls dem Umschalter 3 aufgegeben. Bei Übereinstimmung mit dem Istzeitsignal erfolgt die Umschaltung der Atmungssteuerung 6 zunächst auf Verkürzung und sodann auf Verlängerung des Changierhubes und sodann auf konstanten Changierhub. In dem Zeitvorgabespeicher 4 können die Zeitdauer von Verkürzungstakt TK, Verlängerungstakt TL und Ruhetakt TR unmittelbar gespeichert werden.

[0045] Das Ausgangssignal des Umschalters 3 wird gleichzeitig einem Zeitgeber 5 aufgegeben, welcher über den Wandler 7 in wechselnder Folge bei Übereinstimmung von Sollzeitsignal und Istzeitsignal ein positives bzw. negatives Spannungssignal an die Steuereinrichtung 8 für die Spiegelstörung gibt. Die Amplitude der Spiegelstörung kann durch die Zusatzsteuereinrichtung 9 beeinflußt werden.

[0046] In dieser Form ist die Steuereinrichtung für die anhand von Fig. 1 beschriebene Ausführung der Erfindung verwendbar.

[0047] Um die Erfindung nach Fig. 2 auszuführen, ist die Steuerung um eine Speichereinrichtung 10 zu ergänzen, welche das Ausgangssignal des Wandlers 7 so umformt, daß die Spiegelstörung mit den vorberechneten Beschleunigungs- und Verzögerungswerten betrieben wird.

[0048] In Fig. 4 wird zum Zwecke der Spiegelstörung die Changiergeschwindigkeit zwischen dem Maximalwert VSmax und dem Minimalwert der Changiergeschwindigkeit VSmin in konstanten zeitlichen Zyklen TS fortwährend verändert. Hierzu erhält der Antriebsmotor für die Changierung zum Zwecke seiner Beschleunigung auf einer Ansteuerleitung 15 (Fig. 5) während der Zeitdauer TAN einen zusätzlichen Ansteuerimpuls, welcher während der Verzögerungsphase TAB wegfällt.

[0049] Der Atmungszyklus ist mit dem Zyklus der Spiegelstörung identisch. Der Atmungsweg wird in dem Ausführungsbeispiel zwischen einem maximalen Atmungsweg HCHmax und einem minimalen Atmungsweg HCHmin in vier Stufen fortwährend verändert. Dies geschieht dadurch, daß jeder Atmungszyklus mit einem Ruhezeitabschnitt TRA begonnen wird, für welchen vier verschiedene Werte vorprogrammiert sind. Im übrigen ist der Motor, welcher die Veränderung des Changierhubes bewirkt, so geschaltet, daß er durch Wegfall des Impulses auf der Ansteuerleitung 15 seine Drehrichtung ändert und damit den Changierweg wieder vergrößert, bis er bei Erreichen des maximalen Changierhubes vor einen Endschalter 43 (Fig. 5) fährt, welcher den Hubmotor wieder außer Betrieb setzt. Er bleibt dann für den Zeitabschnitt TRE außer Betrieb, bis der nächste Atmungszyklus mit einer anderen der vorprogrammierten Ruhezeiten TRA begonnen wird.

[0050] Diese Atmung mit verändertem Atmungsweg und ihre Synchronisation mit der Spiegelstörung erfolgt durch eine Schaltung nach Fig. 5. Kernstück dieser Schaltung sind die Zeitrelais 11, 12, 13 und 14, denen unterschiedliche Zeitkonstanten einprogrammiert sind. Diese Zeitkonstanten entsprechen den Anfangsruhezeiten TRA1, TRA2, TRA 3, TRA4. Diese Zeitrelais 11 bis 14 werden durch die sogenannten Fortschaltrelais 16 und 17 in Abhängigkeit von dem Impuls auf der Ansteuerleitung 15 angesteuert.

[0051] Fortschaltrelais sind handelsübliche Bauelemente, die aufgrund eines Eingangsimpulses eine vorherbestimmte Schaltstellung einnehmen und auch bei Wegfall des Impulses beibehalten.

[0052] Durch die Fortschaltrelais 16 und 17 werden über die Schalter 18 bis 21 die Schaltrelais 22 bis 25 angesteuert. Es betätigt Relais die Schalter

[0053] Diese Schalter 26 bis 33 sind den Zeitrelais paarweise seriell vorgeschaltet. Die Leitungen 34 bis 37 kommen von einem nicht dargestellten Steuertransformator. Die Impulse auf der Ansteuerleitung 15 bestimmen den Taktbeginn für die Spiegelstörung und die Atmung und daneben auch den Umsteuerzeitpunkt für die Verzögerung der Spiegelstörung und die Verlängerung des Changierweges.

[0054] Durch die fortlaufende Serie von Impulsen werden die Relais und Zeitrelais wie folgt betätigt:

[0055] Impuls betätigt die Relais und das Zeitrelais

[0056] Die Zeitrelais 11 bis 14 steuern nach Ablauf der-voreingestellten Anspruchszeit TRA1 bis TRA4 entsprechende Schalter 11-14 an. Durch diese Schalter wird der Hubmotor (Atmungsmotor) 38 mit der Drehrichtung 39 für die Changierhubminderung durch das Relais 40 und den Schalter 41 in Bewegung gesetzt, wenn bzw. da durch den Ansteuerimpuls auf der Leitung 15 der Schalter 42 geschlossen ist. Sobald der Impuls auf der Leitung 15 abfällt, wird der Schalter 42 geöffnet, da inzwischen jedoch der Hubmotor 38 von-dem Endschalter 43 abgefahren ist, wird nunmehr über das Relais 44 und den Schalter 45 der Hubmotor 38 mit der Drehrichtung 46 zur Vergrößerung des Changierhubs umgeschaltet. Der Hubmotor 38 bleibt so lange in Betrieb, bis er den Endschalter 43 wieder öffnet. Er wird wieder in Betrieb gesetzt, wenn ein weiteres Zeitrelais einfällt und der Steuerimpuls auf der Leitung 15 wieder erscheint. Die Leitungen 47 und 48, über die der Hubmotor 38 zum einen durch die Zeitrelais, zum anderen durch den Endschalter angesteuert wird, sind durch die bereits beschriebenen Relais 40 und 44 sowie die Schalter 49, 50 gegeneinander verriegelt.

[0057] Es hat sich herausgestellt, daß sich durch die von Atmungstakt zu Atmungstakt erfolgende Änderung des Atmungsweges zwischen zwei, drei, vier oder einer sonstigen begrenzten Mehrzahl von Werten bei vielen Einsatzgebieten - wie z. B. beim Aufspulen von durch Falschzwirnen texturierten Chemiefasern - ein sehr guter Wickelaufbau ohne verdickte Kanten, Ablaufschwierigkeiten oder Schädigungen des Fadens erzielen läßt.

[0058] In anderen Anwendungsbereichen der Erfindung - wie z. B. beim Aufspulen von glatten Chemiefasern - ist eine fortlaufende und gegebenenfalls nicht-periodisch sich wiederholende Änderung des Atmungsweges vorzuziehen, wobei der erforderliche technische Aufwand den Erfordernissen des Aufspulprozesses anzupassen ist.

Bezugszeichenaufstellung

[0059] 

1 Frequenzgeber

2 Zähler

3 Umschalter

4 Zeitvorgabespeicher

5 Zeitgeber

6 Atmungssteuerung

7 Wandler

8 Steuereinrichtung

9 Zusatzsteuereinrichtung

10 Speichereinrichtung

11 Zeitrelais

12 Zeitrelais

13 Zeitrelais

14 Zeitrelais

15 Ansteuerleitung

16 Fortschaltrelais

17 Fortschaltrelais

18 Schalter

19 Schalter

20 Schalter

21 Schalter

22 Schaltrelais

23 Schaltrelais

24 Schaltrelais

25 Schaltrelais

26 Schalter

27 Schalter

28 Schalter

29 Schalter

30 Schalter

31 Schalter

32 Schalter

33 Schalter

34 Leitungen

35 Leitungen

36 Leitungen

37 Leitungen

38 Atmungsmotor, Hubmotor

39 Drehrichtung für Changierhubminderung

40 Relais

41 Schalter

42 Schalter

43 Endschalter

44 Relais

45 Schalter

46 Drehrichtung zur Changierhubvergrößerung

47 Leitung

48 Leitung

49 Schalter

50 Schalter

Ansprüche

1. Verfahren zum Aufwickeln von Fäden, insbesondere von mit konstanter Geschwindigkeit angelieferten Chemiefasern, zu wildgewickelten Kreuzspulen,
bei dem die Changierhublänge gegenüber ihrem vorgegebenen Maximalwert wiederkehrend zeitweilig in einem Verkürzungstakt im Bereich eines maximalen Differenzwertes verkürzt wird,
in einem Verlängerungstakt bis auf den vorgegebenen Maximalwert wieder verlängert und in einem Ruhetakt unverändert beibehalten wird (Atmung),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Atmungshub (4A) als Differenz zwischen der maximalen und der geringsten Changierhublänge eines Atmungszyklus (TA) während der Spulreise mehrfach verändert wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Atmungshub (AA) von einem Atmungszyklus (TA) zum anderen fortlaufend verändert wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Atmungshub (ΔA) nicht-periodisch verändert wird.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderung des Atmungshubs (ΔA) durch Änderung der Verkürzungsgeschwindigkeit bei zeitkonstantem Verkürzungstakt (TK) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderung des Atmungshubs (AA) durch Änderung der Verkürzungstaktdauer (TK) bei konstanter Verkürzungsgeschwindigkeit erfolgt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Atmung die Dauer des Verkürzungstaktes (TK) gleich der Dauer des Verlängerungstaktes (TL) ist.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Atmungszyklus (TA) aus einem über die Spulreise laufend veränderten Verkürzungstakt mit der Zeitdauer TK, einem Verlängerungstakt von derselben Zeitdauer TL = TK und einem Ruhetakt mit der Zeitdauer TR besteht, wobei für die gesamte Spulreise das Verhältnis

konstant gehalten wird.

8. Verfahren nach Patentanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß gilt:

9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderung des Atmungshubs (ΔA) durch Änderung der Ruhetaktdauer (TR) erfolgt.

10. Verfahren nach Patentanspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauer des aus Verkürzungstakt (TK), Verlängerungstakt (TL) und Ruhetakt (TR) bestehenden Atmungszyklus (TA) über die Spulreise konstant bleibt.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Changiergeschwindigkeit (VS) - zur Verhinderung von Spiegelbildung - im Bereich zwischen einem Maximalwert (VSmax) und einem Minimalwert (VSmin) in ständig wiederkehrender Folge in einem Anstiegtakt (TAN) beschleunigt
und in einem Abstiegtakt (TAB) verzögert wird,
und daß Spiegelstörung und Atmung derart miteinander gekoppelt sind, daß die Zeitpunkte großer Changiergeschwindigkeit (VS) und geringer Changierhublänge (HCH) zusammenfallen.

12. Verfahren nach Patentanspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Start eines jeden Atmungszyklus (TA) mit Beginn der Beschleunigung der Changiergeschwindigkeit (VS) zum Zweck der Spiegelstörung über zwei oder mehr abwechselnd angesteuerte Zeitrelais (11, 12, 13, 14) mit verschieden angesteuerten Zeitkonstanten
in Gang gesetzt wird,
wobei Spiegelstörung und Atmung derart miteinander gekoppelt sind, daß die Zeitpunkte
großer Changiergeschwindigkeit (VS) und geringer Changierhublänge (HCH) zusammenfallen.

13. Verfahren nach Patentanspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anstiegtakt(TAN) der Spiegelstörung und der Verkürzungstakt (TK) der Atmung synchron erfolgen, und daß der Verlängerungstakt (TL) und der Ruhetakt (TR) der Atmung zeitlich im Abstiegtakt (TAB) der Spiegelstörung liegen.

14. Verfahren nach Patentanspruch 11 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beschleunigungsbeträge und die Verzögerungsbeträge der Changiergeschwindigkeit (VS)
während jedes Zyklus (TS) und über alle Zyklen (TS) der Spiegelstörung hin konstant sind,
und daß der Betrag der Verzögerung der Changiergeschwindigkeit (VS) in jedem Abstiegtakt (TAB) der Spiegelstörung so gewählt wird,
daß die Spiegelstörung durch Veränderung
der Changiergeschwindigkeit (VS) über einer für die Spulreise konstanten minimalen Changiergeschwindigkeit erfolgt.

15. Verfahren nach Patentanspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Beschleunigungsbetrag größer oder gleich ist dem Verzögerungsbetrag der Spiegelstörung.

16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitdauer (TK) des Verkürzungstaktes der Atmung für jeden Atmungszyklus (TA) verändert wird, und daß die Changiergeschwindigkeit (VS) während des Verkürzungstaktes (TK) der Atmung über einen vorgegebenen Mittelwert hinaus derart beschleunigt wird, daß der Spiegelstörungshub (ΔS) als Differenz zwischen der höchsten und niedrigsten Changiergeschwindigkeit (VS) während eines Anstiegtaktes (TAN) proportional dem Atmungsweg (AA) als Differenz zwischen der größten und kleinsten Mittellänge (Changierhub) während des synchronen Verkürzungstaktes ist.

17. Verfahren nach Patentanspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungswerte der Changiergeschwindigkeit (VS) so gesteuert werden,
daß die Maximalwerte und Minimalwerte der Changiergeschwindigkeit (VS) im Abstiegtakt (TAB) symmetrisch zu der vorgegebenen mittleren Changiergeschwindigkeit liegen.

18. Verfahren nach Patentanspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung der Zeitdauer (TK) des Verkürzungstaktes durch einen Speicher mit eingespeicherter Zahlenfolge erfolgt,
und daß die Steuerung der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte für die Changiergeschwindigkeit (VS) in Abhängigkeit von der Differenz
der den jeweiligen Verkürzungstakt (TK) bestimmenden Zahlenfolge erfolgt.

19. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspuleinrichtung einen Hubminderungsmotor besitzt, der unabhängig von dem Betrieb der Changiereinrichtung die Hublänge (HCH) steuert sowie Einrichtungen zur Änderung der Changiergeschwindigkeit (VS) im Bereich eines vorgegebenen Maximal- (VSmax) und Minimalwertes (VSmin) sowie Steuereinrichtungen, durch die der Hubminderungsmotor und die Einrichtung
zur Änderung der Changiergeschwindigkeit (VS) nach einem vorgegebenen Programm gesteuert werden.

Zeichnung