[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Spannung eines Vorgarnes im
Bereich zwischen dem Streckwerk und dem oberen Flügelende einer Vorspinnmaschine gemäss
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Bei den gebräuchlichen Vorspinnmaschinen bzw. Flyern werden sowohl der Flügel als
auch die Spindel angetrieben, zwischen welchen ein bestimmtes Drehzahlverhältnis besteht.
Am Anfang wird das Vorgarn bzw. die Lunte auf eine glatte, auf der Spindel aufgesetzte
Hülse gewickelt. Sobald eine vertikale Vorgarnlage auf die Hülse gebracht worden ist
und eine neue Vorgarnlage angefangen wird, wird die Drehzahl der Spindel mittels beispielsweise
eines Konus-Riemen-Getriebes derart herabgesetzt, dass die Aufwickelgeschwindigkeit
wieder der Austrittsgeschwindigkeit des Vorgarnes aus dem Streckwerk entspricht, wodurch
das Drehzahlverhältnis Flügel/Spindel geändert wird. Diese Grösse der Drehzahländerung
der Spindel muss durch mehrere Versuche bei jeder Vorgarnqualität festgelegt werden.
Trotzdem ist diese Spulengeschwindigkeitssteuerung nicht befriedigend, da bestimmte
Vorkommnisse nur schwer kalkulierbar sind. So können beispielsweise Vorgarnlagen sich
in früher aufgewickelte Vorgarnlagen einbetten. Kurzum, wenn die Aufwikkelgeschwindigkeit
des Vorgarnes kleiner ist als die Austrittsgeschwindigkeit aus dem Streckwerk, entsteht
ein Durchhang zwischen Streckwerk und Flügelkrone, was zu Verhedderungen führen kann.
Oder aber die Lichtschranke zum Abstellen der ganzen Vorspinnmaschine wird aktiviert.
Umgekehrt führt eine zu straffe Lunte im Bereich zwischen dem Streckwerk und dem oberen
Flügelende zu einem Bruch oder das Vorgarn wird zu stark verzogen. Deshalb sind verschiedene
Verfahren entwickelt worden, die Drehzahl der Spindel nachzuregeln. Diese Verfahren
sind darauf ausgerichtet, die Spannung des Vorgarnes zu messen und dementsprechend
die Drehzahl der Spindel nachzuregulieren.
[0003] Die US-4,551,969 beispielsweise zeigt eine obere und untere Lichtschranke, zwischen
welchen der Durchhang des Vorgarnes liegen sollte. Der Nachteil dieser Methode besteht
darin, dass immer ein Durchhang vorhanden sein muss. Sobald das Vorgarn straff angezogen
ist, ist eine Spannungsmessung nicht mehr möglich, obgleich unterschiedliche Spannungen
im Vorgarn vorliegen können, die nicht unbedingt zu einem Bruch führen müssen. Die
US-4,134,253 eliminiert diesen Nachteil durch eine künstliche Schwingung, herbeigeführt
durch Luftstösse. Abgesehen davon, dass Störfrequenzen dabei schwierig zu trennen
sind, sodass das erzeugte Signal unzuverlässig wird, ist eine solche Vorrichtung wegen
der Luftleitungen und des Luftimpulsgebers relativ teuer.
[0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und ein
Verfahren vorzuschlagen, das unabhängig von einem Durchhang des Vorgarnes zuverlässig,
kostengünstig und anpassungsfreundlich arbeitet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die
Lehre im Kennzeichen des Anspruches 1. Dabei sind erstaunlicherweise optische Messeinrichtungen,
die den Durchmesser von einem Faden messen, aus beispielsweise der CH-655 571, der
DE-29 49 303 und der Zeitschrift "Textilpraxis International", 1990, Februar, Seiten
116/117, bereits bekannt. Die daraus ermittelten Werte werden aber für andere Zwecke
eingesetzt, beispielsweise zur Erfassung der Ungleichmässigkeit und Nissigkeit von
OE-Rotorgarnen und für die elektronische Garnreinigung. Durch die Anwendung auf Vorspinnmaschinen
kann das aktuelle, aber immer noch nicht zufriedenstellend gelöste Problem der Spannungsregulierung
gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 kostensparend und zuverlässig gelöst werden.
Luntenbrüche sind nunmehr nahezu nicht mehr vorhanden, der Vorgarndurchmesser auf
der Spule wird einheitlich, d.h. dass keine Vorgarnlängen mit unterschiedlichem Verzug
vorkommen, die Probeabzüge fallen weg, wodurch die Rüstzeit verkürzt werden kann,
und eine weichere Vorgarndrehung wird möglich, d.h. ein Vorgarn mit weniger Drehungen
kann hergestellt werden durch die Einstellung des entsprechenden Sollwertes. Auch
andere Parameter, z.B. Material, Bauschigkeit, Dicke, Flügel-Kronentyp, Anzahl der
Umschlingungen am Händchen usw. können durch Einstellung des Sollwertes leicht berücksichtigt
werden, da der Sollwert auch während des Aufwindens durch den Benützer geändert werden
kann.
[0005] Gemäss Anspruch 2 kann der Istwert über eine durchgelaufene Vorgarnlänge von beispielsweise
0,1 - 10, vorzugsweise 1 Meter ermittelt werden. Oder aber kann gemäss Anspruch 3
der Istwert während einer bestimmten Messzeit, beispielsweise 2 Sekunden, ermittelt
werden. Damit der Spulenaufbau günstig (innen etwas härter, gegen aussen etwas weicher)
beeinflusst werden kann, ist es nach Anspruch 4 möglich, den Sollwert für die Luntenspannung
in Abhängigkeit von der bereits auf der Spindel aufgewickelten Vorgarnlänge zu ermitteln.
Dazu kann ein an das Streckwerk gekoppeltes Vorgarnlängenmessgerät verwendet werden.
[0006] Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnung noch verdeutlicht. Es zeigen
schematisch:
- Fig. 1
- ein stark vereinfachtes Schaltbild einer Vorspinnmaschine und
- Fig. 2
- ein Schaltbild eines Messwertaufnehmers.
[0007] Ein Flügelantriebsmechanismus 1 treibt einen Flügel 2 und ein Spindelantriebsmechanismus
3 treibt eine dazugehörende, eine Hülse 15 tragende Spindel 4 an. Der Flügelantriebsmechanismus
1 und der Spindelantriebsmechanismus 3 sind über einen Zentralantriebsverteiler 5
und über Übertragungsleitungen 30 und 31 mechanisch oder elektrisch gekoppelt. Der
Zentralantriebsverteiler 5, der einen zentralen Antriebsmotor und einen bei jeder
neuen Vorgarnlage die Drehzahl der Spindel 4 herabsetzenden Verstellmechanismus enthält,
ist über Übertragungsleitungen 32 und 33 mechanisch oder elektrisch mit einem Spindelhubmechanismus
35 respektive einem Streckwerk 8 verbunden. Zwischen dem Streckwerk 8 und dem oberen
Flügelende 9 erstreckt sich eine gestraffte Lunte bzw. ein Vorgarn 10. Strichliniert
ist eine lockere, einen Durchhang bildende Lunte 10.1 gezeigt. Die Lunte 10 hat eine
grössere Spannung und demgemäss einen kleineren Durchmesser 6 als die Lunte 10.1,
deren Durchmesser mit dem Bezugszeichen 7 angedeutet ist. Zudem erhält die Lunte 10
im gestreckten Fall zusätzliche, von der Flügelkrone herrührende Drehungen, die den
Durchmesser zusätzlich verkleinern. Zwischen dem Streckwerk 8 und dem oberen Flügelende
9 ist ein Messwertaufnehmer 12 angeordnet, der ein vorzugsweise vorverarbeitetes Signal
38 einem Kompatibilitätsrechner 39 zuleitet. An einem Flyer können ein oder mehrere,
vorzugsweise vier Messwertaufnehmer 12, je ein Vorgarn 10, 10.1 messen. So leitet
ein zweiter Messwertaufnehmer 12.1 ein vorverarbeitetes Signal 38.1 dem Kompatibilitätsrechner
39 zu, der zuerst alle einkommenden Signale auf Kompatibilität überprüft, wobei sogenannte
Ausreisserwerte ausgeschieden werden, und dann die Werte dieser Signale mittelt. Vom
Rechner 39 aus gelangt ein Ist-Signal 40 an einen Vergleichsrechner 25, der das Signal
40 mit einem Soll-Signal 41 eines Sollwertgebers 42 vergleicht und ein Ausgangssignal
18 erzeugt, welches dem Zentralantriebsverteiler 5 zugeführt wird. Mit diesem Signal
18 wird die Drehzahlsteuerung der Spindel 4 nachreguliert.
[0008] Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Messwertaufnehmers 12. Eine Lichtquelle
19 erzeugt durch eine Blende 20 paralleles Licht 21, wodurch sich das laufende Vorgarn
10 oder 10.1 hindurchbewegt. Die Dicke bzw. der Durchmesser der Lunte 10 erzeugt durch
die Optik 22 ein geeignetes Schattenbild auf die Dioden der Linien- bzw. Zeilenkamera
23. Durch die Diskriminierungsschwelle in der Auswerteelektronik 24 kann festgelegt
werden, welche Schattenbilder zur Bildung des Istwertes gehören sollen. Der nachfolgende
Rechner 25 ermittelt das Ausgangssignal bzw. das Eingangssignal 18 in den Zentralantriebsverteiler
5.
[0009] In Fig. 2 ist eine mögliche, aber bevorzugte Ausführungsform eines Messwertaufnehmers
12 gezeigt. Eine andere Ausführungsform kann darin bestehen, das Licht durch die Optik
22 zu konzentrieren und die Lichtintensität im Brennpunkt zu messen. Hier besteht
eine grössere Gefahr einer Verflugung durch freie Fasern. Eine andere Ausführung ist
durch einen Lichtscanner gegeben. Hierbei wird Licht auf ein sich um seine Längsachse
drehendes Prisma geworfen. Der emittierende Lichtstrahl wird durch die Lunte 10 unterbrochen,
und die Unterbrechung wird zeitlich gemessen, woraus die Dicke bzw. der Durchmesser
der Lunte ermittelt wird.
[0010] Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Sachverhalte
können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
1. Verfahren zur Regelung der Spannung eines Vorgarnes im Bereich zwischen dem Streckwerk
und dem oberen Flügelende einer Vorspinnmaschine, wobei die Spannung des laufenden
Vorgarnes ständig und berührungslos gemessen und dadurch ein Istwert ermittelt wird,
welcher Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird und wobei durch eine
Abweichung des Istwertes vom Sollwert ein Signal erzeugt wird, welches das Verhältnis
der Aufwickelgeschwindigkeit zur Liefergeschwindigkeit nachreguliert, dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchmesser des Vorgarnes optisch gemessen und als Funktion der Spannung
des Vorgarnes verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert über eine durchgelaufene
Vorgarnlänge ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert während einer
bestimmten Messzeit ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert in Abhängigkeit
von der bereits auf der Spindel aufgewickelten Vorgarnlänge ermittelt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
ein zwischen wenigstens einem oberen Flügelende und dem zugehörigen Streckwerk einer
Vorspinnmaschine angeordnetes, optisches Messgerät zum Messen des Durchmessers des
Vorgarnes.
