EP0577550A1 - Process and device for regulating the yarn tension in a warping machine - Google Patents
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Definitions
- the clamping force for both operating modes on the control device can preferably be set proportionally by a single adjusting device. With threads made of different materials and thus with different friction coefficients, approximately similar ratios of the clamping forces are always maintained.
- All actuating rods of a brake plate 18 are actuated via an actuating motor 22, which can rotate a shaft 21.
- the actuating rods 19 are connected to the shaft 21 via eccentrics 20, so that rotation of the shaft 21 brings about a common lifting movement of all the actuating rods.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Fadenspannung an einer Schäranlage gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ausserdem eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 2. Die Steuerung der Fadenspannung bei verschiedenen Betriebszuständen dient dazu, einerseits während des Schärprozesses eine gleichmässige Wickeldichte zu gewährleisten, anderseits aber auch während des Maschinenstillstandes zu verhindern, dass sich lose Fadenschlaufen bilden.The invention relates to a method for controlling the thread tension on a warping system according to the preamble of
Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird ein zu starkes Absinken der Fadenspannung bei einem Stillstand der Schärmaschine verhindert, indem die Fadenbremsen gegenüber der normalen Betriebsposition etwas belastet werden, und zwar unabhängig davon, ob der Stillstand notfallmässig oder gewollt herbeigeführt wurde. Dies hat jedoch den Nachteil, dass in beiden Fällen eine relativ grosse Kraft aufgewendet werden muss, um einzelne Fäden, bzw. den ganzen Fadenverband um eine bestimmte Wegstrecke manuell weiterzutransportieren. Beim notfallmässigen, ungewollten Stillstand handelt es sich in der Regel nämlich um einen Fadenbruch, der durch Wiederanknüpfen des Fadens behoben werden muss. Hier ist die relativ starke Fadenspannung gerechtfertigt, da nur der beschädigte Faden nachgezogen werden muss. Bei den im Rahmen des Verarbeitungsprozesses eingeplanten Stillständen müssen jedoch zumeist Arbeiten vorgenommen werden, bei denen die Gesamtheit der Fäden etwas nachgezogen werden müssen, z.B. beim Neuanhängen des Schärbandes am Ende des Schärprozesses für ein Schärband oder bei der Bildung eines Fadenkreuzes durch Einführen von Kreuzschnüren. Bei den heute üblichen übergrossen Spulengattern mit einer Vielzahl einzelner Spulen wird dabei der Widerstand derart gross, dass ein rationelles Arbeiten fast nicht mehr möglich ist.In the known methods and devices, an excessive drop in the thread tension is prevented when the warping machine is at a standstill, in that the thread brakes are loaded somewhat compared to the normal operating position, regardless of whether the standstill was brought about in an emergency or intentionally. However, this has the disadvantage that, in both cases, a relatively large force has to be applied in order to manually transport individual threads or the entire thread bundle by a certain distance. The emergency, unwanted standstill is usually a thread break, which must be remedied by tying the thread again. The relatively high thread tension is justified here, since only the damaged thread has to be tightened. When the downtimes are scheduled as part of the processing process, however, work must usually be carried out in which the entirety of the threads has to be retightened somewhat, e.g. when the warp band is newly attached at the end of the warping process for a warp band or when crosshairs are formed by introducing cross cords. In the oversized coil gates with a large number of individual coils that are customary today, the resistance becomes so great that rational work is achieved is almost no longer possible.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Fadenzugspannung differenzierter zu steuern, um dem Bedienungspersonal die Handhabung während der gewollten Maschinenstillstände zu erleichtern. Diese Aufgabe wird in verfahrensmässiger Hinsicht mit einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und in vorrichtungsmässiger Hinsicht mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 2 gelöst. Durch die Bildung unterschiedlicher Steuerimpulse in Abhängigkeit von der Art des Maschinenstillstands ist es möglich, die Fadenbremsen differenziert anzusteuern, so dass verschiedene Bremskräfte eingestellt werden können. Bei einem gewollten Stillstand wird dabei die Stillstandsfadenspannung tiefer gehalten als bei einem ungewollten Stillstand, indem nur eine vergleichsweise geringe Bremskraft an die Fadenbremsen angelegt wird. Diese Bremskraft ist vorteilhaft gerade gross genug, um ein Durchhängen der Fäden infolge ihres Eigengewichts zu vermeiden.It is therefore an object of the invention to control the thread tension in a more differentiated manner in order to make it easier for the operating personnel to handle it during the desired machine downtimes. In terms of the method, this object is achieved with a method with the features of
Ersichtlicherweise können so auch grosse Fadenverbände mühelos manuell nachgezogen werden, während bei einem ungewollten Maschinenstillstand durch Fadenbruch oder dergleichen die Bremskraft nach wie vor relativ gross bleibt. Hier müssen nämlich in der Regel Reparaturarbeiten an einzelnen Fäden durchgeführt werden, bei denen eine Positionsveränderung benachbarter Fäden unerwünscht ist.Obviously, even large thread bundles can be easily retightened manually, while the brake force remains relatively large when the machine is inadvertently stopped due to thread breakage or the like. This is because, as a rule, repair work must be carried out on individual threads in which a change in position of adjacent threads is undesirable.
Besonders vorteilhaft ist an der Steuervorrichtung die Klemmkraft für den gewollten Stillstand an einer Einstellvorrichtung einstellbar. Auf diese Weise kann selbst noch während des Stillstands die gewünschte Fadenspannung eingestellt werden.The clamping force for the desired standstill is particularly advantageously adjustable on an adjusting device on the control device. In this way, the desired thread tension can be set even during standstill.
Weitere Vorteile können erreicht werden, wenn an der Steuervorrichtung das Klemmkraft-Steuersignal für den gewollten Stillstand ausschaltbar bzw. auf einen Wert einstellbar ist, der demjenigen des ungewollten Stillstands entspricht. In bestimmten Fällen kann es nämlich wünschenswert sein, dass die Klemmkraft auch bei einem gewollten Maschinenstillstand zwischen Schärprozessen gleich gross ist, wie bei einem notfallmässigen Maschinenstop.Further advantages can be achieved if the clamping force control signal for the desired standstill can be switched off on the control device or can be set to a value which corresponds to that of the unwanted standstill. In In certain cases, it may be desirable for the clamping force to be the same, even when the machine is to be stopped between warping processes, as in the event of an emergency machine stop.
Um das Verhältnis zwischen der Betriebsfadenspannung und der Stillstandsfadenspannung bei gewolltem Stillstand stets beizubehalten, ist die Klemmkraft für beide Betriebsarten an der Steuervorrichtung vorzugsweise durch eine einzige Einstellvorrichtung proportional einstellbar. Bei Fäden aus unterschiedlichen Materialien und damit mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten werden so stets etwa ähnliche Verhältnisse der Klemmkräfte aufrechterhalten.In order to always maintain the relationship between the operating thread tension and the standstill thread tension when the standstill is desired, the clamping force for both operating modes on the control device can preferably be set proportionally by a single adjusting device. With threads made of different materials and thus with different friction coefficients, approximately similar ratios of the clamping forces are always maintained.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:
Figur 1- eine Schäranlage mit der erfindungsgemässen Steuervorrichtung in stark vereinfachter Darstellung,
Figur 2- ein Diagramm mit der Schärgeschwindigkeit innerhalb verschiedener Betriebsphasen,
Figur 3- ein Diagramm mit dem Verlauf der Fadenspannung in den Betriebsphasen gemäss
Figur 2 gemäss Stand der Technik, Figur 4- ein Diagramm mit der Klemmkraft an den Fadenbremsen für die Erzielung der Fadenspannung gemäss
Figur 3, Figur 5- ein Diagramm mit dem Verlauf der Fadenspannung in den Betriebsphasen gemäss
Figur 2 gemäss Erfindung und, Figur 6- ein Diagramm mit der Klemmkraft zur Erzielung der Fadenspannung gemäss
Figur 5.
- Figure 1
- a warping plant with the control device according to the invention in a highly simplified representation,
- Figure 2
- a diagram with the warping speed within different operating phases,
- Figure 3
- 2 shows a diagram with the course of the thread tension in the operating phases according to FIG. 2 according to the prior art,
- Figure 4
- 3 shows a diagram with the clamping force on the thread brakes for achieving the thread tension according to FIG. 3,
- Figure 5
- 2 shows a diagram with the course of the thread tension in the operating phases according to FIG. 2 according to the invention and
- Figure 6
- 5 shows a diagram with the clamping force to achieve the thread tension according to FIG. 5.
Figur 1 zeigt eine an sich bekannte Schäranlage bestehend aus einem Spulengatter 1 und einer Schärmaschine 25. Im stark vereinfacht dargestellten Spulengatter 1 sind eine Vielzahl von Spulen 2 in vertikalen und horizontalen Reihen angeordnet. Von diesen Spulen werden die Fäden 12 abgezogen und der Schärmaschine 25 zugeführt. Jeder Spule bzw. jedem Faden ist eine Fadenbremse 3 und ein Fadenwächter 4 zugeordnet. Die Fadenbremsen sind auf einer Bremstafel 18 angeordnet, wobei jeweils eine vertikale Reihe von Fadenbremsen über eine Stellstange 19 gemeinsam betätigbar ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Tellerbremsen dargestellt, bei denen der Faden durch zwei aufeinanderliegende Teller gezogen wird. Die Klemmkraft wird dabei durch eine Druckfeder bestimmt, welche mit Hilfe der Stellstange 19 mehr oder weniger zusammengepresst werden kann.FIG. 1 shows a warping system known per se, consisting of a
Die Betätigung sämtlicher Stellstangen einer Bremstafel 18 erfolgt über einen Stellmotor 22, der eine Welle 21 verdrehen kann. Die Stellstangen 19 sind mit der Welle 21 über Exzenter 20 verbunden, so dass eine Drehung der Welle 21 eine gemeinsame Hubbewegung aller Stellstangen bewirkt.All actuating rods of a
Selbstverständlich sind auch andere Stellvorrichtungen zum Einstellen der Fadenbremsen denkbar. Neben der Einstellung über rein mechanische Getriebe sind auch elektromagnetische oder hydraulische Betätigungen für die Fadenbremsen bekannt. Schliesslich muss es sich bei den Fadenbremsen auch nicht zwingend um Tellerbremsen handeln.Of course, other adjusting devices for adjusting the thread brakes are also conceivable. In addition to the adjustment via purely mechanical gears, electromagnetic or hydraulic actuations for the thread brakes are also known. After all, the thread brakes do not necessarily have to be disc brakes.
Die Fadenwächter 4 überwachen das Vorhandensein eines Fadens, bzw. das Vorhandensein einer wählbaren Fadenspannung. Reisst ein Faden oder sinkt die Fadenspannung aus anderen Gründen unter den Grenzwert, so bewirken die Fadenwächter ein sofortiges Abschalten der Schärmaschine 25. Die Fadenwächter haben somit die Funktion einer Notschalteinrichtung, wobei an der Schäranlage aber noch andere Notschalteinrichtungen vorhanden sein können. So ist beispielsweise jede Anlage mit einem Notschalter 23 versehen, der vom Bedienungspersonal betätigt werden kann. Aber auch Sicherheitsvorrichtungen zum Schutz des Bedienungspersonals wie beispielsweise Lichtschranken oder dergleichen könnten als Notschalteinrichtung dienen.The
Die Fäden 12 werden durch ein Kreuzriet 5 zu einem Schärblatt 6 geführt, wo die Ordnung der Fadenschar zu einem Schärband 7 erfolgt. Das Schärband 7 wird als Wickel 8 auf die Schärtrommel 9 aufgewickelt.The
Vor dem Auftreffen auf den Wickel 8 wird das Schärband um eine Messwalze 10 und um eine Umlenkwalze 11 geführt. Die Messwalze ist beweglich gelagert und mit einem Wegaufnehmer 13 verbunden. Mit Hilfe der Messwalze 10 wird der effektive Schärbandzug unmittelbar vor dem Auflaufen des Schärbandes 7 gemessen und als Istwert einem Prozessor 14 zugeführt.Before striking the winding 8, the warping belt is guided around a measuring
Der Prozessor 14 erfüllt unterschiedliche Aufgaben. Mit Hilfe einer Eingabestation 16 können im Prozessor 14 verschiedene betriebsspezifische Daten gespeichert werden. Dazu gehört auch ein bestimmter Sollwert für den Schärbandzug, also für die Fadenspannung während des Betriebes. Dieser Sollwert wird kontinuierlich mit dem Istwert von der Messwalze 10 verglichen, wobei beim Feststellen einer Abweichung über die Steuervorrichtung 15 der Stellmotor 22 zur Belastung oder zur Entlastung der Fadenbremse 3 betätigt wird.The
Die Steuervorrichtung 15 steht aber auch noch in Wirkverbindung mit den Fadenwächtern 4 und mit anderen Notschalteinrichtungen, wie z.B. mit dem Notschalter 23. Reisst beispielsweise ein Faden 12a, so löst die Steuervorrichtung 15 sofort einen Stillstand der Schärmaschine 25 aus. Gleichzeitig wird der Stellmotor 22 betätigt, um die Fadenbremsen etwas zu belasten, so dass die Betriebsfadenspannung auf eine Stillstandsfadenspannung wechselt.The
Durch die im Prozessor 14 gespeicherten Programmdaten werden an der Steuervorrichtung 15 auch gewollte Maschinenstillstände ausgelöst, beispielsweise nach einer bestimmten Länge des Schärbandes 7, welche ggf. ebenfalls über die Messwalze 10 ermittelt wird. Bei diesem gewollten Stillstand wird der Stellmotor 22 ebenfalls betätigt, wobei jedoch eine Entlastung der Fadenbremsen 3 stattfindet. Die gewünschte Fadenspannung beim gewollten Stillstand kann an der Einstellvorrichtung 24 stufenlos eingestellt werden. Diese Sonderfunktion kann aber auch vollständig ausgeschaltet werden, so dass auch beim gewollten Stillstand gleiche Stillstandsfadenspannung herrscht, wie beim ungewollten Stillstand. Am Bildschirm 17 können die eingegebenen Daten und/oder die jeweils aktuellen Betriebsdaten abgelesen werden.The program data stored in the
Die Figur 2 zeigt eine typische Phase eines Schärprozesses mit einem durch Fadenbruch ausgelösten ungewollten Maschinenstillstand und mit einem vom Prozessor ausgelösten gewollten Stillstand. In Abhängigkeit von der Zeit t ist im Diagramm die Schärgeschwindigkeit V aufgetragen.FIG. 2 shows a typical phase of a warping process with an unwanted machine standstill triggered by thread breakage and with a desired standstill triggered by the processor. Depending on the time t, the warping speed V is plotted in the diagram.
Die Schärmaschine startet bei 26 und beschleunigt beim Hochlaufen 27, bis bei 28 die Betriebsgeschwindigkeit erreicht ist. Danach erfolgt die Produktion 29, bis bei 30 durch einen Fadenwächter 4 ein ungewollter Stillstand herbeigeführt wird. Ueber die relativ steile Verzögerungsstrecke 31 wird bei 32 der Maschinenstillstand erreicht. In der Zeit 33 erfolgt die Instandstellung, also das Wiederanknüpfen des gerissenen Fadens. Bei 34 wird die Maschine erneut gestartet, bis sie über die Beschleunigungsstrecke 35 bei 36 wiederum die Sollgeschwindigkeit für die weitere Produktion 37 erreicht.The warping machine starts at 26 and accelerates when starting up 27 until the operating speed is reached at 28.
Bei 38 wird ein gewollter Stillstand über den Prozessor ausgelöst. Die Maschine verzögert wiederum über die Strecke 39 und erreicht bei 40 den vollständigen Stillstand. In der Stillstandszeit 41 wird eine Arbeit ausgeführt, bei welcher in der Regel das ganze Fadenfeld nachgezogen werden muss, also beispielsweise das Neuanhängen des Schärbandes. In diesem Fall kann bei 42 nicht sofort auf Betriebsgeschwindigkeit hochgefahren werden. Es wird vielmehr nur bis zu einer Kriechganggeschwindigkeit beschleunigt, welche bei 44 erreicht wird. In der Zeitspanne 45 läuft die Maschine im Kriechgang, so dass festgestellt werden kann, ob die durchgeführten Arbeiten erfolgreich abgeschlossen wurden. Erst dann kann bei 46 wiederum beschleunigt werden, um bei 47 die normale Betriebsgeschwindigkeit für die Produktion zu erreichen.At 38, a deliberate standstill is triggered by the processor. The machine decelerates again over
Das in Figur 2 dargestellte Zeit-/Geschwindigkeitsdiagramm dient in der Folge zur Darstellung der Fadenspannung und der Klemmkraft an einer Vorrichtung gemäss Stand der Technik in den Figuren 3 und 4 und an einer erfindungsgemässen Vorrichtung in den Figuren 5 und 6.The time / speed diagram shown in FIG. 2 subsequently serves to represent the thread tension and the clamping force on a device according to the prior art in FIGS. 3 and 4 and on a device according to the invention in FIGS. 5 and 6.
Im Diagramm gemäss Figur 3 ist im gleichen Zeitabschnitt die Fadenspannung F beispielsweise in cN aufgetragen. Während der Beschleunigungsphase erreicht die Fadenspannung die gewünschte Betriebsfadenspannung 49. Beim ungewollten Stillstand wird eine Stillstandsfadenspannung 50 eingestellt, welche etwas tiefer ist als die Betriebsfadenspannung. Ohne Erhöhung der Klemmkraft an den Fadenbremsen würde die Stillstandsfadenspannung allerdings weiter absinken. Nach dem erneuten Maschinenstart wird wiederum mit einem leichten Ueberschwingen die Betriebsfadenspannung erreicht, bis auch beim gewollten Stillstand erneut die Stillstandsfadenspannung 50 erreicht wird, welche jedoch gleich ist wie beim ungewollten Stillstand. Die Betriebsfadenspannung muss dann auch im Kriechgang erreicht werden, da auch bei langsam laufender Maschine ein korrekter Bandauftrag gewährleistet sein muss.In the diagram according to FIG. 3, the thread tension F is plotted in cN, for example, in the same time period. During the acceleration phase, the thread tension reaches the desired
In Figur 4 ist die Klemmkraft p an einer Fadenbremse dargestellt. Um beim ungewollten Stillstand eine Stillstandsfadenspannung zu erreichen, die nur geringfügig unter der Betriebsfadenspannung liegt, muss die Klemmkraft leicht erhöht werden. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, werden aber sowohl beim ungewollten Stillstand, als auch beim gewollten Stillstand etwa gleiche Klemmkräfte aufgewendet.In Figure 4, the clamping force p is shown on a thread brake. In order to achieve a standstill thread tension that is only slightly below the operating thread tension in the event of an unwanted standstill, the clamping force must be increased slightly. As can be seen from Figure 4, however, both when unwanted standstill, as well as when wanted standstill approximately the same clamping forces.
Anders verhält es sich nun beim erfindungsgemässen Verfahren, dessen Verhältnisse in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind. Bei beiden Diagrammen sind die Verhältnisse beim ungewollten Stillstand genau gleich wie in den Figuren 3 und 4. Beim gewollten Stillstand wird jedoch eine Stillstandsfadenspannung 51 erreicht, welche wesentlich tiefer ist, als die Stillstandsfadenspannung 50 beim ungewollten Stillstand. Demzufolge findet denn auch gemäss Figur 6 eine Entlastung an der Fadenbremse statt, womit das beim Maschinenstillstand ohnehin tendenzielle Nachlassen der Fadenspannung noch unterstützt wird.The situation is different in the method according to the invention, the relationships of which are shown in FIGS. 5 and 6. In the case of both diagrams, the conditions in the case of an unwanted standstill are exactly the same as in FIGS. 3 and 4. When the standstill is desired, however, a
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