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(11) | EP 0 150 771 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Präzisionsspule mit auf eine Spulenhülse aufgewickeltem Garn oder dergleichen, sowie Verfahren und Einrichtung zu deren Herstellung |
| (57) Eine Präzisionsspule aus strang- oder fadenförmigem Gut ist mit optimalen Windungszahlen
so bewickelt, dass eine gleichmässige Verteilung des Wickelgutes auf der Spule erreicht
wird. Die Windungszahl wird in vielen Stufen so geändert, dass der Kreuzungswinkel
annähernd konstant bleibt. Die Vorrichtung zur Herstellung derartiger Spulen besteht aus einer Treibwalze (5) zum Umfangsantrieb der Spule (4), einem Changierfadenführer (2) zur Verlegung des Fadens (1) in axialer Richtung, einem Eingabegerät (11) zur Eingabe von Werten für die Festlegung des charakteristischen Spulenaufbaus, einem Rechner (12), der aus diesen Werten die Steuersignale ermittelt und einem Steuergerät (13), das die Changierfrequenz entsprechend diesen Steuersignalen und der Umlauffrequenz der Spule winkelsynchron steuert. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Präzisionsspule mit einem auf eine Spulenhülse in Präzisionswicklung aufgewikkelten Gern, Draht, Band oder dergleichen Faden, sowie ein verfahren und eine Einrichtung zur herstellung der Spule.
[0002] Die Präzisionswicklung zeichnet sich gegenüber der wilden Wicklung dadurch aus, daß beim Aufwickeln des Fadens das Verhältnis aus der Dr.ehzahl der Spule und der Changiergeschwindigkeit des Fadens konstant bleibt. Als Maß für die Changiergeschwindigkeit des Fadens wird üblicherweise die Anzahl der Doppelhübe des Fadenführers pro Zeiteinheit verwendet. Ein Doppelhub ist dabei ein Hin- und Hergang des Fadenführers längs des Mantels der Spulenhülse. Das Verhältnis der Spulendrehzahl zur Anzahl der Doppelhübe pro Minute wird als Windungszahl bezeichnet und stellt die Anzahl der Spulenumdrehungen während eines Hin- und Hergangs des Fadenführers dar. Unter Spule wird hier eine mit Faden bewickelte Spulenhülse verstanden.
[0003] Wenn die Windungszahl nur über einen Teilbereich des Spulenaufbaus konstant ist und sich von Teilbereich zu Teilbereich in Sprüngen ändert, bezeichnet man einen derartigen Spulenaufbau als gestufte Präzisionswicklung.
[0004] Eine Bildwicklung werde hier diejenige Lage des Fadens genannt, bei die Umkehrschleife an der Stirnseite der Spule winkelmäßig über der Umkehrschleife einer der vorangehenden Fadenlagen liegt. Bei ganzzahligen Windungszahlen findet sich die Bildwicklung über der unmittelbar vorangegangenen Fadenlage, was zu Instabilitäten im Spulenaufbau und Schlingenbildungen beim Abwicklen der Spule führt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden rationale Dezimalzahlen als Windungszahlen verwendet, sodaß zwischen der Bildwicklöng und der mit ihr winkelmäßig übeinstimmenden vorhergehenden Fadenlage eine große Anzahl von Zwischenlagen des Fadens vorhanden sind.
[0005] Die Windungszahl setzt sich demnach aus einem ganzzahligen Teil und einem Dezimalbruch zusammen, der nachfolgend als Dezimale der Windungszahl bezeichnet wird. Die Dezimale bestimmt winkelmäßig die Lage und die Verteilung der Umkehrschleifen der Fadenlagen an einer Stirnseite der Spule.
[0006] Spulen in Präzisionswicklung werden üblicherweise auf Spulmaschinen hergestellt, bei denen die drehende Spulenhülse und der Fadenführer durch ein mechanisches Getriebe miteinander verbunden sind. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann feinstufig variiert werden, um die jeweils günstigste Windungszahl einstellen zu können.
[0007] In der DE-AS 19 13 451 ist eine elektronische Steuerschaltung beschrieben, die eine Regelung des Antriebs einer Antriebseinrichtung für den Fadenführer entsprechend der Drehung der Spule erlaubt. Damit laßt sich eine Vielzahl von gewünschten Windungszahlen einstellen, sodaß auch während der Spulenreise die Windungszahl bliebig oft geändert werden kann. Eine Änderung der. Windungszahl während der Spulenreise kann sich dadurch ergeben, daß die Aufwindegeschwindigkeit des Fadens auf die Spule möglichst konstant gehalten werden soll. Ein hierfür geeignetes Verfahren mit zugehöriger Vorrichtung ist in der Europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 55 849 be- schrieben worden. Um den Nachteil eines Spulenaufbaus in Präzisionswicklung zu beseitigen, der in einer unerwünschten Zunahme der Aufwindegeschwindigkeit des Fadens bei zunehmendem Spulen- durchmesser besteht, wird dort vorgeschlagen, die Windungszahl so zu verändern, daß die Aufwindegeschwindigkeit des Fadens sich um höchstens 3% ändert.
[0008] Andererseits beeinflußt die beim Spulenaufbau benutzte Windungszahl die Verteilung der Umkehrschleifen der einzelnen Fadenlagen am Umfang der Spule und damit die Masseverteilung des Fadens. Man erhält auf diese Weise leicht Spulen mit ungleichmäßigem Aufbau, was nicht nur beim Aufwickeln sondern auch beim Abwickeln nachteilig ist.
[0009] Es ist allerdings sehr aufwendig, diejenigen Windungszahlen zu ermitteln, die zu einem gleichmäßigen Spulenaufbau führen. Man hat dazu bisher den Spulenaufbau mittels eines Stroboskops beobachtet und die Ablaufeigenschaften der voll bewickelten Spule untersucht. Die daraus gewonnenen Ergebnisse führten dennoch nicht zu allgemein brauchbaren Resultaten. Im Ausführungsbeispiel der oben genannten Europäischen Patentanmeldung ist die Verbindung zwischen der Spulendrehung und der Changierbewegung des Fadenführers über eine analog arbeitende Steuerschaltung hergestellt, die eine wenn auch geringe Abweichung in der Windungszahl zuläßt. Damit erreicht man zwar im Vergleich zur wilden Wicklung, bei der sich die Windungszahl kontinuierlich ändert, einen wesentlich besseren Spulenaufbau. Eine Spulenqualität in Präzisionswicklung mit optimaler Windungszahl,kann auf diese Weise jedoch nicht erreicht werden.
[0010] Ein guter Spulenaufbau erfordert u.a. eine gleichmäßige Verteilung der Fadenmasse in der Spule. Andernfalls treten Dichteunterschiede auf, die nicht nur die optische Erscheinung der fertig bewickelten Spule nachteilig beeinflussen, sondern bereits beim Aufwickeln durch Unwucht und unrunden Lauf der Spulenhülse zu Schwierigkeiten führen und besonders beim Antrieb der Spule an ihrem Umfang durch Friktion stören.
[0011] Vor allem aber werden durch derartige Dichteschwankungen auch die Ablaufeigenschaften der Spule bei Abziehen des aufgewickelten Fadens ungünstig beeinflusst.
[0012] Die geschilderten Nachteile belasten die praktische Anwendung derertiger Einrichtungen so sehr, daß deren Markteinführung bisher nicht möglich war, obwohl die damit erzielbare Spulenqualität wesentlich besser ist als bei herkömmlichem Spulenaufbau in wilder Wicklung oder auch in Präzisionswicklung.
[0013] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Präzisionsspule mit optimalen Eigenschaften hinsichtlich Spulenaufbau, insbesondere der Masseverteilung des Fadens auf der Spule, und hinsichtlich des Spulenablaufs zu schaffen; ferner soll ein Verfahren zum Bewickeln der Spule mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit und eine Einrichtung für das Bewickeln angegeben werden.
[0014] Dazu zeichnet sich die erfindungsgemäße Spule dadurch aus, daß die Schwankung der Dichte der Umkehrschleifen des Fadens längs des Umfangs der Spule an einer Stirnfläche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildwicklungen kleiner ist als 8, vorzugsweise kleiner ist als 4, wobei die Dichte die zahl der Umkehrschleifen pro einem Abschnitt des Umfangs ist. Auf diese Weise wird die Fadenverteilung beim Aufbau der Spule derart vergleichmäßigt, daß auch bei Stufenpräzisionswicklung unabhängig von der Fadenart eine fehlerfreies Bewickeln und gleichmäßiges Abwickeln der Spule ohne Fadenbrüche oder Schlingenbildungen gewährleistet ist.
[0015] Zweckmäßig ist der Abschnitt der hundertste Teil des Spulenumfangs. Wenn der Abschnitt der zehnte Teil des Spulenumfangs ist, bleibt in Weiterbildung der Erfindung die Schwankung kleiner als 4, vorzugsweise kleiner als 2.
[0016] Ein Verfahren zum Aufwickeln eines Fadens oder dergleichen auf eine mit konstanter Spulenumfangsgeschwindigkeit antreibbare Spulenhülse mittels eines längs des Mantels der Spulenhülse changierbaren Fadenführers in Präzisionswicklung sieht nach der Erfindung vor, daß das Verhältnis der Drehzahl der Spulenhülse zur Anzahl der Doppelhübe des Fadenführers (Windungszahl) so eingestellt wird, daß die Schwankung der Dichte der Umkehrschleifen" längs des Umfangs der Spule an einer Stirnfläche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildwicklungen kleiner als 8, vorzugsweise kleiner als 4, bleibt, wobei die Dichte die Zahl der Umkehrschleifen pro einem Abschnitt, zweckmäßig dem hundertsten Teil,des Umfangs ist.
[0017] Eingehende Untersuchungen haben ergeben, daß eine gleichmäßige Verteilung..der Fadenmasse nur dann zu erreichen ist, wenn vor allem auch die Umkehrschleifen des Fadens bei dem Bewickeln an einer der Stirnseiten der Spule sehr gleichmäßig um den Spulenumfang verteilt werden. Dazu sind besondere Überlegungen nötig. Die Winkellage u der n-ten Umkehrschleife bezüglich der Spulenachse ergiebt sich aus der Windungszahl W aus der Relation
[0019] Der Dezimalbruch von u, nachfolgend mit Dezimale ud bezeichnet, bestimmt die Lage der jeweiligen Umkehrschleife in Teilen des Spulenumfangs bezogen auf eine Spule von gleichbleibendem Radius.
[0020] Man kann den Spulenumfang in k gleichgroße Abschnitte, Klassen genannt, einteilen und die Verteilung der Dezimalen ud, deren Folge sich aus einer vorgewählten Anzahl z von Changierperioden (Doppelhüben) des Fadenführers ergibt, auf diese Klassen untersuchen. Die Differenz der Anzahl von Dezimalen ud und damit der Anzahl von Umkehrschleifen zwischen der am höchsten mit Dezimalen ud belegten Klasse und der am geringsten mit Dezimalen ud belegten Klasse sei als Spannweite S bezeichnet, die die Schwankung der Belegungsdichte der Umkehrschleifen des Fadens längs des Umfangs der Spule an einer Stirnfläche nach Durchlauf der z Changierperioden repräsentiert. Die Spannweite S stellt ein Maß für die Gleichmäßigkeit der Verteilung der z Umkehrschleifen auf die k Klassen und damit auch der Massenverteilung des Fadens in der Spule dar. Für die Anzahl z wählt man zweckmäßig eine genügend große Anzahl von Doppelhüben zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildwicklungen.
[0021] Beobachtet man für verschiedene Dezimalen wd der Windungszahl den Verlauf der Spannweite S über den gesamten Spulenaufbau, mindestens jedoch über eine genügend große Anzahl z zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildwicklungen, so stellt man fest, daß die Spannweite S entweder immer größer wird oder innerhalb eines bestimmten Bereiches schwankt. Windungszahlen, die zu immer größeren Werten von S führen, sind wegen der sich daraus ergebenden Ungleichmäßigkeit der Verteilung der Umkehrschleifen für den Spulenaufbau nicht geeignet.
[0022] Eine eingehende Untersuchung zeigt für das Beispiel von 1.000 aufeinanderfolgenden Umkehrschleifen, daß bei Wahl von 100 gleichgroßen Klassen die Spannweite S zu keinem Zeitpunkt mehr als 8, vorzugsweise mehr als 4 betragen darf, oder bei Wahl von 10 gleichgroßen Klassen die Spannweite S zu keinem Zeitpunkt mehr als 4, vorzugsweise mehr als 2 betragen darf, um die erwünschte Gleichmäßigkeit der Fadenverteilung in der Spule zu erhalten.
[0023] Die Wahl der für einen guten Spulenaufbau zulässigen Grenzwerte für die Spannweite S hängt von dem Wickelgut, d.h. den Eigenschaften des Fadens ab. Für normales Wickelgut genügt die Einhaltung der oberen, vorstehend angegebenen Grenzwerte, bei empfindlichem Wickelgut empfiehlt es sich, die unteren, die o.g. Grenzwerte für die Spannweite S einzuhalten.
[0024] Bei der Prüfung, ob sich mit einer vorgegebenen Windungszahl ein guter Spulenaufbau im Sinne der Erfindung erreichen läßt, ergibt sich ein ergänzender Anhaltspunkt aus einer Untersuchung, ob.nach etwa 50 Umkehrschleifen von 100 Klassen eine Klasse bereits doppelt belegt ist. Wenn eine Klasse hierbei doppelt belegt ist, ist kein guter Spulenaufbau zu erwarten.
[0025] Mit der Erfindung können für den Spulenaufbau günstige Windungszahlen viel genauer festgestellt werden als dies mit den bisher üblichen Praxisversuchen möglich war. Mit der Erfindung lassen sich Spulen mit ausgezeichneten Ablaufeigenschaften bewickeln, bei denen das Verhältnis der Durchmesser von vollbewickelter Spule zum Durchmesser der Hülse nicht größer als 3 ist und der mittlere Kreuzungswinkel der Fadenlagen dem Volumen --und der Dehnung des Wickelgutes entspricht.
[0026] Von besonderer Bedeutung ist der Kreuzungswinkel zweier übereinander liegender Fadenlagen auf der Spule. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß der Kreuzungswinkel zweier übereinander liegender Fadenlagen bestimmt wird und daß die Windungszahl derart eingestellt wird, daß der Kreuzungswinkel zwischen einem vorgegebenen minimalem und einem vorgegebenen maximalen Kreuzungswinkel gehalten wird. Dabei empfiehlt es sich, den Unterschied zwischen minimalen und maximalem Kreuzungswinkeln zu höchstens 10 % zu wählen. Je nach Art des Wickelgutes kann es sich empfehlen, den Unterschied nur zu höchstens 5 % zu wählen.
[0027] Da der Kreuzungswinkel sich mit zunehmendem Durchmesser der Spule ändert, müssen die Windungszahlen während der gesamten Spulenreise mehrfach neu ermittelt werden, um die Erfindung in dieser Ausführungsform zu verwirklichen.
[0028] Bei der Ermittlung günstiger Werte von Wd stellt man fest, daß selbst eine geringe Abweichung zu einer gravierenden Verschlechterung der Spannweite S führen kann. Daher ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Zahl der Doppelhübe winkelsynchron zur Drehung der Spulenhülse geändert wird, was beispielsweise durch eine Winkelsynchrone Steuerung des Übersetzungsverhältnisses von Spulendrehung und Antriebseinrichtung des Fadenführers erreicht werden kann.
[0029] Das Übersetzungsverhältnis bzw. die Windungszahl soll im Mittelwert sehr genau eingehalten werden. Eine Abweichung ist erst in der fünften oder besser noch erst in der sechsten Stelle der Dezimalen zulässig.
[0030] Die Integrationszeit zur Bildung dieses Mittelwertes ist dabei von untergeordneter Bedeutung. Sie kann durchaus mehrere Sekunden betragen, wenn die Abweichungen vom Mittelwert statistisch verteilt sind.
[0031] Andererseits dürfen kurzzeitige Abweichungen in diesem Übersetzungsverhältnis nicht so groß sein, daß aufeinanderfolgende Umkehrschleifen übereinander liegen können. Bei digitaler Erfassung der Drehzahl der Spule sowie der Drehzahl der Antriebseinrichtung des Fadenführers soll deshalb die Anzahl der Impulse pro Umdrehung der Spule bzw. der Antriebseinrichtung für den Fadenführer so hoch gewählt werden, daß die davon abhängige maximal mögliche Abweichung in der augenblicklichen Windungszahl so gering ist, daß der dadurch bedingte Fehler in der Lage zweier aufeinander folgender Umkehrschleifen kleiner ist als der durch die Windungszahl festgelegte, geringste Abstand dieser beiden Umkehrschleifen.
[0032] Beim Wechsel von einer Windungszahl zur nächsten vergeht eine gewisse Zeit, bis sich die höhere Zahl der Doppelhübe eingestellt hat. Während dieser Zeit erfolgt die Fadenverlegung ungesteuert. Es ist deshalb möglich, daß sich dabei.zufällig zwei nacheinander folgende Windungen teilweise übereinander liegen. Dies kann zu Schwierigkeiten führen.
[0033] , Die Wahrscheinlichkeit dafür ist abhängig von der Anzahl nicht gesteuerter Doppelhübe während des Wechsels der Changierfrequenz. Deshalb muß dieser Sprung in möglichst kurzer Zeit erfolgen.
[0034] Die für die Änderung der Zahl der Doppelhübe benötigte zeit ist abhängig von der Größe dieser Änderung, von der Masse, die beschleunigt werden muß und von der zur Verfügung stehenden Antriebskraft. Eine ausreichende Sicherheit gegen das direkte Übereinanderliegen von aufeinanderfolgenden Fadenlagen erreicht man in Weiterbildung der Erfindung, wenn der Übergang von einer ersten Windungszahl zu einer zweiten Windungszahl während weniger als zehn Doppelhüben des Fadenführers ausgeführt wird.
[0035] Eine Einrichtung zum Aufwickeln eines Fadens oder dergleichen auf eine mit einer konstanten Spulenumfangsgeschwindigkeit antreibbare Spulenhülse mittels eines längs des Mantels der Spulenhülse changierbaren, angetriebenen Fadenführers in Präzisionswicklung, wobei der Fadenführer von einer mit einem Motor gekoppelten, rotierenden Welle, beispielsweise einer Kehrgewindewelle, angetrieben ist, mit einem weiteren Motor zum Antrieb der Spule an ihrem Umfang, mit einem Regler, dessen Ausgang mit dem Motor für die Welle gekoppelt ist, sowie mit Inkrementalgebern, die die Drehzahl der Welle und der Spule aufnehmen, enthält erfindungsgemäß eine Rechnereinheit, die mit den Ausgängen der Inkrementalgeber oder Tachometer sowie eines Konstantenspeichers zur Ermittlung eines Übersetzungsverhältnisses zwischen den Drehzahlen der Welle und der Spule sowie mit dem Regler gekoppelt ist. Dies bringt den Vorteil, daß bei Stufenpräzisionswicklung mit nur einigen wenigen Dezimalen von Windungszahlen
[0036] aufgewickelt zu werden braucht. die im Konstantenspeicher neben anderen Parametern der Einrichtung bereitgehalten werden können, sodaß die vorstehend erläuterte, erfindungsgemäße Präzisionsspule unabhängig von der Fadenart automatisch hergestellt werden kann. Dabei empfiehlt es sich, eine durch die Parameter gesteuerte Schalteinrichtung vorzusehen, die die Ermittlung eines Übersetzungsverhältnisses oder einer Windungszahl durch die Rechnereinheit auslöst, wobei mit besonderem Vorteil eine den Spulenaufbau wie etw Drehzahl der Welle, Kreuzungswinkel der Fadenlagen oder dergleichen abfühlende Aufnahmeeinrichtung vorgesehen sein kann, die die Schalteinrichtung in Abhängigkeit vom Erreichen der abgefühlten, den Spuelaufbau charakterisierenden Größen eines der Parameter steuert. Ferner kann eine Vergleichseinrichtung vorhanden sein, die eine von der Rechnereinheit ermittelte, einem der Parameter entsprechende Windungszahl mit im Konstantenspeicher gespeicherten Dezimalen der Windungszahlen . r. vergleicht und den Regler mit einem Übersetzungsverhältnis beaufschlagt, das der nächstgrößeren der gespeicherten Windungszahlen aus dem Konstantenspeicher entspricht.
[0037] Zum Abspeichern von Dezimalen von Windungszahlen, die für dei Herstellung der erfindungsgemäßen Präzisionsspule geeignet sind, ist in Weiterbildung der Erfindung eine Multipliziereinrichtung vorgesehen, die den Vielfachen der Windungszahl entsprechende Signale einer Sortiereinrichtung zuführt, welche die empfangenen Signale mit vorgegebenen Schrankensignalen vergleicht und an Speicherbereiche weiterleitet, die den Schrankensignalen zugeordnet sind, sowie eine an die Speicherbereiche angeschlossene Auswerteeinrichtung vorhanden, die den Konstantenspeicher umfaßt. Die Auswerteeinrichtung kann zweckmäßig eine Anzeigeeinrichtung enthalten, die die Zahl der Belegugnen der einzelnen Speicherbereiche anzeigt. Außerdem kann eine weitere Vergleichseinrichtung zu der Auswerteeinrichtung gehören, welche den Unterschied in der Zahl der Belegungen der Speicherbereiche mit einem vorgegebenen weiteren Schrankensignal vergleicht und bei Unterschreiten der dem weiteren Schrankensignal entsprechenden Schranke die Dezimale der in die Multipliziereinrichtung eingegebenen Windungszahl in den Konstantenspeicher absüeichert.
[0038] Das Übersetzungsverhältnis, das das Verhältnis aus Drehzahl der Welle zur Drehzahl der Spule darstellt, unterscheidet sich von dem Kehrwert der Windungszahl nur durch den Faktor, der angibt, wieviele Doppelhübe (Gangzahl) der Fadenführer pro einer Umdrehung der ihn antreibenden Welle ausführt.
[0039] Das Signal zum Übergang von einer Windungszahl zur nächsten kann z.B. durch das Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl der Spule, oder durch das Erreichen einer vorgegebenen minimalen Drehzahl des Motors für die Welle des Fadenführers, durch das Erreichen'eines vorgegebenen Durchmessers der Spule, oder auch durch das Erreichen eines minimalen Kreuzungswinkels ausgelöst werden.
[0040] Die Rechnereinheit ermittelt aus der vom Inkrementalgeber gemessenen Drehzahl ns der Spule, dem Übersetzungsverhältnis, der Doppelhubzahl g und der Windungszahl W den Sollwert nc der Welle und führt diesen dem Regler zu. Die Regelfunktion für die Drehzahl nc ist
[0042] Der Rechnereinheit werden die im Konstantenspeicher abgespeicherten Dezimalen Wd der Windungszahl zur Verfügung gestellt, welche die Rechnereinheit zum Zeitpunkt der Umschaltung auf eine neue Windungszahl mit einer Windungszahl W1 vergleicht, die die Rechnereinheit nach vorgegebenen Funktionen, die der aktuellen Spulendrehzahl und dem maximal zulässigen Kreuzungswinkel entsprechen, ermittelt hat. Als neue
[0043] Windungszahl wird von der Recheneinheit diejenige aus dem Konstantenspeicher verwendet, die die nächstgrößere Windungszahl bezüglich der ermittelten Windungszahl W1 ist.
[0044] Die vorprogramierten Funktionen können dabei beispielsweise berücksichtigen, daß der Kreuzungswinkel während des Spulenaufbaus zwischen einem vorgegebenen maximalen und einem vorgegebenen minimalen Kreuzungswinkel verbleibt. Für den Fall der erwähnten Europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichsnummer 55 849 nimmt dieses Programm die nachfolgende Form an:
Es soll gelten:
W1 = errechnetes Spulverhältnis
W = korrigiertes Spulverhältnis
h = Changierhub d. Fadenführers
ko = maximaler Kreuzungswinkel
ku = minimaler Kreuzungswinkel
vu = Umfangsgeschwindigkeit d. Spule
ns = Spulendrehzahl
nc = Drehzahl der Kehrgewindewelle
ncs = Schaltdrehzahl d. Kehrgew.welle
g = Gangzahl der Kehrgewindewelle
f = erlaubte Abweichung der Aufwindegeschwindigkeit
Für den minimalen Kreuzungswinkel erhält man dann:
[0045] Damit ergibt sich für die Drehzahl, bei der auf eine neue Windungszahl geschaltet wird:
Es sei
dann ist
[0046] Dabei wird die Konstante K1 vom Anwender in die Eingabeeinheit eingegeben. Den Wert dafür entnimmt er z.B. einem Nomogramm bzw. einer Tabelle mit den Parametern ko und f und den Festwerten der Spuleinrichtung h und g. Die Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze vu ermittelt der Rechner aus der gemessenen Drehzahl der Treibwalze und deren Durchmesser.
[0047] Das Spulverhältnis W1 wird vom Rechner aus dem folgen- den Zusammenhang ermittelt:
Es ist
dann folgt
[0048] Die Dezimalen der so errechneten Windungszahl werden durch die nächst höhere der vorausberechneten und einprogrammierten günstigen Dezimalen Wd ersetzt und damit die optimierte Windungszahl W gebildet. Der Wert für K2 wird vom Anwender aus einer Tabelle abgelesen und in die Eingabeeinheit eingegeben. Die Umfangsgeschwindigkeit vu wird aus der vom System ermittelten Drehzahl der Treibwalze und deren Durchmesser errechnet und die Spulendrehzahl ns wird ebenfalls vom System laufend ermittelt.
[0050] Der Mittelwert des Übersetzungsverhältnisses i=g/W muß sehr genau eingehalten werden. damit auch die vorausberechnete günstige Verteilung der Umkehrpunkte erreicht wird. Versuche haben gezeigt, daß dieses Übersetzungsverhältnis dem Regler mit einer Genauigkeit von'wenig-. stens 7 Dekaden vorgegeben werden muß.
[0051] Die günstigen Dezimalen Wd werden wie beschrieben ermittelt. Etwa 20 Werte davon, die gleichmäßig über den Spulenumfang verteilt sein sollten, reichen aus, um den Fehler in der Aufwindegeschwindigkeit kleiner als 0.05% halten zu können. Zur Eingabe werden für Wd mindestens drei Dezimalen benötigt, um eine ausreichen- de Anzahl günstige Dezimalen Wd bestimmen zu können.
[0052] Bei Filamentgarnen ist der Spulenaufbau besonders bei den inneren Lagen günstiger, wenn mit einer Rautenspulung bewickelt wird. Andererseits stehen für eine Rau- tenspulung mit vernünftiger Verteilung der Umkehrpunkte nur die Dezimalen zwischen 0.18 und 0.42. sowie zwischen 0.58 und 0.82 zur Verfügung. Bei höherem Verkreuzungswinkel und kleiner zulässiger Abweichung in der Aufwindegeschwindigkeit sind aber besonders bei den größeren Spulendurchmessern auch Zwischenwerte notwendig. um das Programm durchlaufen zu können.
[0053] Damit bei den in dieser Hinsicht weniger problematischen kleinen Durchmessern immer die günstigere Rautenspulung ausgesucht wird. ist es vorteilhaft, die günstigen Dezimalen Wd bei der Eingabe in bevorzugte und weniger bevorzugte Werte zu unterteilen.
[0054] Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beifügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1: eine Spuleinrichtung zum Aufwickeln eines Kunststoff-Filamentfadens aus einer Spinnmaschine mit konstanter Spinngeschwindigkeit auf eine Spulenhülse, und
Figur 2: ein Schaltungsdiagramm von Teilen der Steuerung der Spuleinrichtung nach Figur 1.
[0055] Von einer nicht gezeigten Spinndüse einer nciht dargestellten Spinnmaschine wird der Faden 1, der ein Filamentgarn sein kann, einem Fadenführer 2 zugeführt, der in der Nut einer Kehrgewindewelle 3 geführt ist. Die Kehrgewindewelle 3 wird von einem Motor 7 über ein Getriebe in Drehungen um ihre Achse versetzt. Daedern in Fadenführer 2 am Mitdrehen mit der Kehrgewindewelle gehindert und die Nut in zur Wellenachse geneigter Rich- tung in die Welle eingeschnitten ist, wird der Fadenführer bei Drehung der Kehrgewindewelle 3 längs ihrer Achse parallel zum Mantel der Spulenhülse hin und her bewegt.
[0056] EineSpulenhülse 4 ist auf einem Lagerdorn drehbar so gelagert, daß die Achse der Spulenhülse 4 sich parallel zur Achse der Kehrgewindewelle erstreckt.
[0057] Zu Beginn der Bewicklung liegt am Mantel der Spulenhülse 4 eine Treibwalze 5 an, die von einem Motor 6 mit gewünschter Drehzahl angetrieben wird. Mit zunehmender Bewicklung des Fadens auf der Spulenhülse 4 liegt die Treibwalze 5 am Umfang der Spule 15 an und treibt die Spule mit der gewünschten Spulendrehzahl aufgrund des Reibschlusses zwischen der Treibwalze und der Spule mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit an. Alternativ kann die Spulenhülse direkt durch einen Motor angetrieben werden, dessen Drehzahl entsprechend der Durchmesserzunahme der Spule während der Spulreise verringert wird.
[0058] Zur Erfassung der Drehzahl der Kehrgewindewelle 3 ist an der Kehrgewindewelle 3 ein Inkrementalgeber 8 vorgesehen, dessen Ausgangsimpulse die Drehzahl nc der Kehrgewindewelle 3 entsprechen. Zur Erfassung der Drehzahl der Spule 15 ist an der Spule 15 ein Inkrementalgeber 9 vorgesehen, dessen Ausgangsimpulse der Drehzahl ns der Spule entsprechen. Ein weiterer Inkrementalgeber 10 an der Treibwalze 5 erfasst deren Drehzahl und gibt eine dieser entsprechende Anzahl von Impulsen ab.
[0059] Die Steuerung der Spuleinrichtung umfaßt eine Speicher- und Eingabeeinheit 11, in der eine Folge von Dezimalen Wd der Windungszahlen gespeichert sind, welche den erfindungsgemäßen Spulenaufbau ermöglichen. Ferner sind in der Speicher- und Eingabeeinheit 11 die Konstanten Kl u. K2 sowie das Übersetzungsverhältnis zwischen der Umlauffrequenz der Kehrgewindewelle 3 und der Changierfrequenz g des Fadenführers 2 und der Durchmesser der Treibwalze 5 gespeichert.
[0060] Eine Rechnereinheit 12 hat über eine Leitung 16 Zugriff zu den Konstantenspeicher in der Einheit 11. Die Rechnereinheit 12 nimmt über Leitung17 u. 18 die Ausgangsimpulse der Inkrementalgeber 10 u. 9 auf. Die Rechnereinheit ermittelt aus der Drehzahl der Treibwalze 5 und der Konstanten K1 die Drehzahl ncs der Kehrgewindewelle 3 für das Umschalten der Windungszahl..
[0061] Die optimale Windungszahl W, die von der Recheneinheit 12 ermittelt wurde, wird über Leitung 21 einem Regler 13 übergeben, der mit einer Synchronisiereinrichtung ausgerüstet ist, die aktuelle Drehzahl nc der Kehrgewindewelle 3 über Leitung 19 aufnimmt und unter Berücksichtigung der Drehzahl ns der Spule 15, die sie über eine Zweigleitung der Zuleitung 18 erhält, die Drehzahl nc des Antriebsmotors 7 der Kehrgewindewelle 3 winkelsynchron zur Spulendrehzahl ns entsprechend dem aus der Rechnereinheit 12 über Leitung 21 empfangenen Signal steuert. Die Steuerung geschieht über einen dem.Regler 13 nachgeschalteten Frequenzumrichter 14, der über Leitung 25 mit dem Motor 7 verbunden ist.
[0062] Die Steuerschaltung, die die Eingabeeinheit 11, die Rechnereinheit 12 und den Regler 13 umfaßt, ist in Figur 2 im einzelnen dargestellt. Mittels einer Eingabeeinrichtung 20 werden über eine Leitung 74 einer Multipliziereinrichtung 22 nacheinander gegebenenfalls über einen Zwischenspeicher Windungszahlen eingegeben. Die Multipliziereinrichtung 22 multipliziert jede Windungszahl nacheinander mit der Folge der natürlichen Zahlen und gibt die erhaltenen.Ergebnisse über Leitung 80 an eine Sortiereinrichtung 24. Die Sortiereinrichtung 24 vergleicht jedes der aus dem Multipliziereinrichtung 22 erhaltenen Zahlensignale, die den Lagen u der Umkehrschleife entsprechen, mit Schrankensignalen, die in einer Einheit 26 über Leitung 76 durch die Eingabe 20 bereit gehalten sind. Je zwei Schrankensignale bestimmen die Größe einer Klasse k, mithin also einen Abschnitt auf dem normierten Umfang an einer Stirnseite der Spule 15. Je nach dem Vergleichsergebnis speichert die Sortiereinrichtung 24 die Signale ud in den zugehörigen Speicherbereich eines Speichers 28 über Leitung 82, der eine der Zahl der Klassen k entsprechende Anzahl von Speicherbereichen aufweist, von denen die Speicherbereiche 30,32,34,36,38 in Figur 2 beispielhaft angegeben sind. Eine Ausgangsleitung 84 aus dem Speicher 28 führt zu einer Anzeigeeinrichtung 40, und eine Zweigleitung 86 von der Leitung 84 führt zu einer ersten Vergleichseinrichtung 42. Die Anzeigeeinrichtung 40 zeigt auf einem nichtdargestellten Display die Belegungszahlen der einzelnen Speicherbereiche, also die Anzahl der in jedem Speicherbereich enthaltenen Zählsignale, an. Die Vergleichseinrichtung 42 bildet jeweils die Differenz der Belegungszahlen der einzelnen Speicherbereiche des Speichers 28 und vergleicht die Differenz mit einem weiteren Schrankensignal, das die Vergleichseinrichtung 42 über Leitung 41 von der Schrankensignalein- r. richtung 26 erhält. Das Schrankensignal kann beispielsweise die Zahl 8 darstellen. Ergibt der von der Vergleichseinrichtung 42 durchgeführte Vergleich der Differenzen mit dem weiteren Schrankensiganl, daß die Differenzen unterhalb des weiteren Schrankensiganls bleiben, beaufschlagt die Vergleichseinrichtung 42 über Leitung 90 ein Gatter 44 in einer Leitung 78, die von der Multipliziereinrichtung 22 zu einem Konstantenspeicher 46 führt. Durch die Beaufschlagung wird das Gatter 44 geöffnet und die in der Multipliziereinrichtung 22 enthaltene Windungszahl in dem Konstantenspeicher 46 abgespeichert. Gleichzeitig kann die abgespeicherte Windungszahl über Leitung 43 auf dem Display der Anzeigeeinrichtung 40 optisch wahrnehmbar dargestellt werden.
[0063] Nach Abschluß des Vergleichs durch die Vergleichseinrichtung 42 gibt die Vergleichseinrichtung 42 über Leitung 88 ein Signal an die Multipliziereinrichtung 22, die daraufhin eine neue Windungszahl in der eben erläuterten Weise bearbeitet.
[0064] In den Konstantenspeicher 46 können durch die Eingabeeinrichtung 20 über Leitung 72 für die Weiterverarbeitung benötigte Konstanten, wie etwa die Konstanten K1, K2, eingegeben und abgespeichert werden.
[0065] Eine Aufnahmeeinrichtung 50 kann eine Videokamera enthalten, mit der der Kreuzungswinkel der auf der Spule aufeinander liegenden Fadenlagen erfaßt werden kann. Alternativ kann die Aufnahmeeinrichtung 50 an den Inkrementalgeber 9 angeschlossen sein und das Erreichen einer vorgegebenen Spulendrehzahl signalisieren. Die Aufnahmeeinrichtung 50 kann auch an den Inkrementalgeber 8 angeschlossen sein und das Erreichen einer vorgegebenen minimalen Drehzahl der Kehrgewindewelle 3 erfassen. Als weitere Möglichkeit der Aufnahemeinrichtung 50 ergibt sich ein Fühler, der den aktuellen Spulendurchmesser erfaßt, wobei die Aufnahmeeinrichtung 50 das Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers signalisiert.
[0066] Welche Möglichkeit in der'Aufnahmeeinrichtung 50 auch im konkreten Ausführungsbeispiel realisiert ist, die Aufnahmeeinrichtung 50 gibt jedenfalls ein Auslösesignal über Leitung 96 an eine Schalteinrichtung 52, die die Rechnereinheit 12 entsprechend auslöst. Jedesmal wenn die Rechnereinheit 12 ein Auslösesignal aus der Schalteinrichtung 52 erhält, ermittelt sie aus der aus dem Konstantenspeicher 46 über Leitung 92 ausgelesenen Konstanten K2 und der über Leitung 18 herangeführten Spulendrehzahl ns die Windungszahl W1 für den maximal erlaubten Kreuzungswinkel, dessen zugehöriges Signal ebenfalls aus dem Konstantenspeicher 46 über Leitung 92 abgerufen wird. Die Dezimalen von W1 gibt die Rechnereinheit 12 über Leitung 102 an eine zweite Vergleichseinrichtung 58 weiter, die über Leitung 94 aus dem Konstantenspeicher 46 die dort abgespeicherten Dezimalen der Windungszahlen abruft und mit der aus der Rechnereinheit 12 erhaltenen Windungszahl W1 vergleicht. Die bezüglich der Windungszahl W1 von der zweiten Vergleichseinrichtung 58 ermittelte nächstgrößere Dezimale Wd wird mit Hilfe der Gangzahl g der Kehrgewindewelle 3, die die Anzahl der vom Fadenführer 2 ausgeführten Doppelhübe pro eine Umdrehung der Kehrgewindewelle 3 repräsentiert, in das Übersetzungsverhältnis i = nc/ns mit einer Genauigkeit von 7 Dekaden umgerechnet und das Ergebnis von der zweiten Vergleichseinrichtung über Leitung 104 in den Regler 13 eingegeben. Der Regler 13 regelt die Drehzahl nc des Motors 7 bzw. der Kehrgewindewelle 3 unter Benutzung des aus dem Inkrementalgeber 9 über Leitung 100 herangeführten, die Drehzahl der Spule repräsentierenden Signals entsprechend dem von der zweiten Vergleichseinrichtung 58 erhaltenen Übersetzungsverhältnis i. Der Aufwickelvorgang wird dann mit der neuen Windungszahl W bzw. der dazugehörigen Übersetzung i fortgesetzt, bis die Aufnahmeeinrichtung 50 das Erreichen eines weiteren Grenzwertes etwa in Form des minimalen Kreuzungswinkels der Schalteinrichtung 52 signalisiert. Die Rechnereinheit ermittelt dann eine neue Windungszahl W2 in gleicher Weise wie eben erläutert.
[0067] Die Inkrementalgeber 8 u. 9 geben pro Umdrehung der Kehrgewindewelle 3 bzw. der Spule 15 beispielsweise 500 Impulse ab. Damit wird der mögliche Fehler in der Lage zweier benachbarter Umkehrschleifen kleiner als 0,001.
[0068] Nachstehende Anwendungsbeispiele erläutern den Spulenaufbau beim Aufwickeln eines Poy-Filamentgarnes aus Polyester. Beispiel 1 wurde zum Vergleich mit einer Spuleinrichtung herkömmlicher Art durchgeführt, während die Beispiele 2 - 4 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt wurden. Im Beispiel 4 sind in den mit * bezeichneten Windungszahlen weniger bevorzugte Dezimalen verwendet.
Beispiel 1
[0069] Mit einer Spuleinrichtung herkömmlicher Art mit Spindelantrieb für die Spule und Zahnradgetriebe zwischen Spindel und Kehrgewindewelle wurden aus einem ungedrehten Filamentgarn dtex 250 zylindrische Spulen hergestellt. Der Hülsendurchmesser betrug 85 mm, der Durchmesser der vollen Spule etwa 180 mm und der Changierhub 250 mm.
[0070] Durch Auswechseln der Zahnräder zwischen Spindel und Kehrgewindewelle konnten die Windungszahlen in kleinen Stufen verändert werden. Es wurden Spulen in Windungszahlen hergestellt, die sich nurin ihren Dezimalstellen unterscheiden.
[0072] Dabei wurde besonders auf unterspulte Lagen, Querschläger an den Stirnseiten der Spule und Verhakungen beim Ablaufen geachtet. Die Spulenqualität wurde wie folgt benotet:
1 = einwandfrei
2 = gut
3 = noch ausreichend
4 = mangelhaft
[0073] Für jeden Wert der Windungszahl wurde die Lage von 1 000 Umkehrschleifen am Spulenumfang festgestellt. Die einzelnen Werte wurden in 100 Umfangsklassen einsortiert, die Differenz zwischen der Anzahl Werte in der höchstbelegten und der am wenigsten belegten Klasse beobachtet und deren maximaler Wert als Spannweite S (100) festgehalten.
[0074] Bei 50, 200 und 1 000 Umkehrschleifen wurde die Spannweite .bei nur 10 Umfangsklassen ermittelt und die dabei gefundene maximale Abweichung als S(10) festgehalten.
[0075] Außerdem wurde festgehalten, wieviele der 100 Umfangsklassen nach der Erfassung von 50 Umkehrschleifen doppelt bzw. mehrfach belegt waren. Dieser Wert wird mit D (50) bezeichnet.
Beispiel 2
[0078] An einer Versuchseinrichtung zur Herstellung zylindrischer Kreuzspulen in stufenweiser Präzisionswicklung wird die Spule an ihrem Umfang mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben. Die Spulendrehzahl wird digital erfaßt -und danach die Drehzahl der Kehrgewindewelle so geregelt, daß das Übersetzungsverhältnis i zwischen Kehrgewindewelle und Spule während der ganzen Spulreise konstant bleibt. Bei dieser Einrichtung kann i mit einem Digitalpotentiometer auf 4 Dekaden genau eingestellt werden.
[0079] Aus der Reihe der für eine Stufenpräzisionswicklung ausgewählten, optimalen Abstufung der Übersetzungsverhältnisse i wurden die zugehörigen Windungszahlen ermittelt. Mit unterschiedlichen Dezimalen dieser Windungszahlen wurden Beispiel 1 entsprechende Spulen hergestellt und beurteilt. Ebenso wurde für diese Windungszahlen die Verteilung der Umkehrschleifen erfaßt und entsprechend Beispiel 1 ausgewertet. Dabei erhielt man folgende Werte:
[0080] Bei den durch die Randbedingungen der Stufenpräzisionswicklung vorgegebenen Abstufung ist es fast unmöglich, mit nur drei zur Einstellung von i zur Verfügung stehenden Dekaden, Windungszahlen zu finden, die zu wirklich fehlerfreiem Spulenaufbau führen.
Beispiel 3
[0081] Die anhand der Figuren 1 u. 2 beschriebenen Spuleinrichtung wird zur Herstellung von einstufigen Präzisionsspulen mit den aus Beispiel 1 bekannten Abmessungen verwendet. Es wurden für diese Versuche Dezimalen der Windungszahlen mit optimaler Verteilung der Umkehrschleifen ermittelt. Die so hergestellten Spulen wurden wie in Beispiel 1 beurteilt. Man erhält folgendes:
[0083] Die Möglichkeit zur sehr feinstufigen Auswahl des Übersetzungsverhältnisses i gestattet es, auch bei den Randbedingungen der Stufenpräzisionswicklung Windungszahlen auszusuchen, die zu einwandfreien Spulen führen.
Beispiel 4
[0084] Mit dem in Beispiel 1 geschilderten Verfahren wurden mit einer Einrichtung wie vorstehend beschrieben 12 Dezimalen der Windungszahl bestimmt, deren Differenzen kleiner als 0,1 sind,' die am Umfang möglichst gleichmäßig verteilt sind und die zu einer optimalen Verteilung der-Umkehrpunkte führen. Mit diesen Dezimalen, von denen die zwischen 0,2 und 0,4 bzw. 0,6 und 0,8 liegenden als bevorzugte Dezimalen gewertet werden, wird eine Folge von Windungszahlen für die Stufenpräzisionswicklung entwickelt, bei der der Fehler in der Aufwindegeschwindigkeit nicht größer als 0,05 % wird und die in den einzelnen Bewicklungsstufen zu einem einwandfreien Spulenaufbau führen.
1. Präzisionsspule mit einem auf eine Spulenhülse (4) in Präzisionswicklung aufgewickelten
Garn, Draht, Band oder dergleichen Faden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankung
(Spannweite S) der Dichte der Umkehrschleifen des Fadens längs:des Umfanges der Spule
(15) an einer Spulenstirnfläche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildwicklungen
kleiner als 8, vorzugsweise kleiner als 4, ist, wobei die Dichte die Zahl der Umkehrschleifen
pro einem Abschnitt des Umfangs ist.
2. Präzisionsspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (Klasse)
der hundertste Teil des Umfanges ist.
3. Präzisionsspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der
zehnte Teil des Unfanges ist und daß die Schwankung kleiner als 4, vorzugsweise kleiner
als 2, ist.
4. Präzisionsspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kreuzungswinkel zweier übereinanderliegender Fadenlagen um höchstens 10% schwankt.
5. Präzisionsspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dezimalen der bei stufenweiser Präzisionswicklung benutzten Windungszahlen
sich über den gesamten Spulenaufbau wiederholen.
6. Präzisionsspule nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einer ersten Umkehrschleife und einer zweiten Umkehrschleifekeiner der
Abschnitte, bezogen auf die bei der ersten Umkehrschleife vorhandene Verteilung der
Umkehrschleifen über den Umfang der Spule, mehrfach mit Umkehrschleifen besetzt ist,
wobei zwischen der ersten und der zweiten Umkehrschleife eine vorgegebene Anzahl,
beispielsweise fünfzig, aufeinanderfolgende Umkehrschleifen liegen.
7. Verfahren zum Aufwickeln eines Garnes, Drahtes, Bandes oder dergleichen Fadens
(1) auf eine mit konstanter Spulenumfangsgeschwindigkeit antreibbare Spulenhülse,
mittels eines längs des Mantels der Spulenhülse changierbaren, angetriebenen Fadenführers
(2) in Präzisionswicklung, zur Herstellung der Spule (15) nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Drehzahl der Spulenhülse
(4) zur Anzahl der Doppelhübe des Fadenführers (Windungszahl) so eingestellt wird,
daß die Schwankung (Spannweite S) der Dichte der Umkehrschleifen des Fadens (1) längs
des Umfanges der Spule (15) an einer Stirnfläche zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Bildwicklungen kleiner als 8, vorzugsweise kleiner als 4, bleibt, wobei die Dichte
die Zahl der Umkehrschleifen pro einem Abschnitt des Umfanges ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschnitt der hundertste
Teil des Umfanges gewählt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschnitt der zehnte
Teil des Umfanges gewählt wird und die Schwankung kleiner als 4, vorzugsweise kleiner
als 2, gehalten wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzungswinkel
zweier übereinanderliegender Fadenlagen bestimmt wird, und daß die Windungszahl derart
eingestellt wird, daß der Kreuzungswinkel zwischen einem vorgegebenen minimalen und
einem vorgegebenen maximalen Kreuzungswinkel gehalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied zwischen
minmalem und maximalem Kreuzungswinkel zu höchstens 10% gewählt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 mit einer Antriebseinrichtung (3,7)
für den Fadenführer (2), dadurch gekennzeichnet, daß bei Einstellung einer Windungszahl
die Antriebseinrichtung zur Änderung der Zahl der Doppelhübe gesteuert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Doppelhübe
winkelsynchron zur Drehung der Spulenhülse geändert wird. r.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, mit gestufter Präzisionswicklung,
dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von einer ersten Windungszahl zu einer zweiten
Windungszahl während weniger als zehn Doppelhüben des Fadenführers (2) ausgeführt
wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl
so eingestellt wird, daß zwischen einer ersten und einer zweiten Umkehrschleife keiner
der Abschnitte, bezogen auf die bei der ersten Umkehrschleife vorhandene Verteilung
der Umkehrschleifen über den Umfang der Spule (15), mehrfach mit Umkehrschleifen besetzt
wird, wobei zwischen der ersten und der zweiten Umkehrschleife eine vorgegebene Anzahl,
beispielsweise fünfzig, aufeinanderfolgende Umkehrschleifen gewählt werden.
16. Einrichtung zum Aufwickeln eines Garnes, Drahtes, Bandes oder dergleichen Fadens
(1) auf eine mit konstanter Spulenumfangsgeschwindigkeit antreibbare Spulenhülse,mittels
eines längs des Mantels der Spulenhülse changierbaren, angetriebenen Fadenführers
(2) in Präzisionswicklung, wobei der Fadenführer von einer mit einem Motor gekoppelten,
rotierenden Welle (Kehrgewindewelle 3) oder dergleichen angetrieben ist, mit einem
weiteren Motor zum Antrieb der Spule (15) an ihrem Umfang, mit einem Regler (13),
dessen Ausgang mit dem Motor r. (7) für die Welle (3) gekoppelt ist, sowie mit Inkrementalgebern (8,9), die die
Drehzahl der Welle (3) und der Spule (15) aufnehmen, zur Herstellung der Spule nach
einem der Ansprüche 1 bis 6 und zur , Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
7 bis 15, gekennzeichnet durch eine Rechnereinheit (12), die mit den Ausgängen (98,
108) der Inkrementalgeber (8,9) sowie eines Konstantenspeichers (46) zur Ermittlung
eines Übersetzungsverhältnisses zwischen den Drehzahlen der Welle (3) und der Spule
(15) verbunden und mit dem Regler (13) gekoppelt ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine mit vorgegebenen Parametern
gesteuerte Schalteinrichtung (52), die die Ermittlung eines Übersetzungsverhältnisses
durch die Rechnereinheit (12) auslöst.
18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine den Spulenaufbau
(Drehzahl der Welle, Kreuzungswinkel der Fadenlagen, oder dergleichen) abfühlende
Aufnahmeeinrichtung (50), die die Schalteinrichtung (52) in Abhängigkeit von vorgegebenen
Parametern steuert.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, gekennzeichnet durch eine Vergleichseinrichtung
(58), die eine von der Rechnereinheit (12) ermittelte Windungszahl mit im Konstantenspeicher
gespeicherten Windungszahlen vergleicht und den Regler (13) mit einem Übersetzungsverhältnis
beaufschlagt, das der nächstgrößeren der gespeicherten Windungszahlen r. aus dem Konstantenspeicher
(46) entspricht.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis.19, gekennzeichnet durch eine Multipliziereinrichtung
(22), die den Vielfachen einer Windungszahl entsprechende Signale einer Sortiereinrichtung
(24) zuführt, welche die empfangenen Signale mit vorgegebenen Schrankensignalen vergleicht
und an Speicherbereiche (30,...,38) weiterleitet, die den Schrankensignalen zugeordnet
sind, sowie durch eine an die Speicherbereiche angeschlossene, den Konstantenspeicher
(46) umfassende Auswerteeinrichtung (40, 42).
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung
eine Anzeigeeinrichtung (40) aufweist, die die Zahl der Belegungen der einzelnen Speicherbereiche
(30,...38) anzeigt.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, gekennzeichnet durch eine weitere
Vergleichseinrichtung (42), welche den Unterschied in der Zahl der Belegungen der
Speicherbereiche mit einem vorgegebenen weiteren Schrankensignal vergleicht und bei
Unterschreiten der dem weiteren Schrankensignal entsprechenden Schranke die Dezimale
der in die Multipliziereinrichtung eingegebenen Windungszahl in den Konstantenspeicher
(46) abspeichert.