DE102015222044B3

DE102015222044B3 - Method for controlling an impeller thread laying device, impeller thread laying device and winding machine

Info

Publication number: DE102015222044B3
Application number: DE102015222044.3A
Authority: DE
Inventors: Franz Böni
Original assignee: SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Current assignee: SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-11-11
Also published as: EP3374304A1; WO2017080718A1; EP3374304B1; CN107848726A; CN107848726B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Steuern einer Fadenverlegevorrichtung mit zwei gegenläufig antreibbaren Flügelrädern (26, 28), um einen auf einer rotierenden Spule aufzuspulenden Faden mittels einer Changierbewegung mit einer von einer Grundhubbreite (HN) der Fadenverlegevorrichtung abweichenden Soll-Hubbreite (HS) zwischen zwei Umkehrpunkten (U1, U2) längs der Spulenlängsachse hin- und herzubewegen. Erfindungsgemäß wird das jeweilig im Leerhub bewegte Flügelrad (26, 28), d. h. das jeweilige Leerhub-Flügelrad (26, 28) in seinem Leerhubintervall (TL) zunächst auf eine Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit (VOC) beschleunigt bzw. abgebremst, die auf Grundlage einer für die Fadenübernahme im nächsten Umkehrpunkt (U1, U2) der Changierbewegung des Fadens erforderlichen theoretischen konstanten Kompensations-Winkelgeschwindigkeit (VC) bestimmt wird, und nachfolgend mit seiner vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit (VW) bewegt, um den Faden im nächsten Umkehrpunkt (U1, U2) der Changierbewegung des Fadens von dem den Faden führenden anderen Flügelrad (26, 28) mit der Arbeits-Winkelgeschwindigkeit (VW) zu übernehmen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Fadenverlegevorrichtung sowie eine Spulmaschine mit einer solchen Fadenverlegevorrichtung.The invention relates to a method (100) for controlling a yarn laying device with two impellers (26, 28) driven in opposite directions, by means of a traversing yarn to be wound on a rotating spool with a desired stroke width (HS ) between two reversal points (U1, U2) along the coil longitudinal axis back and forth. According to the invention, the respective impeller (26, 28) moved in idle stroke, i. H. the respective Leerhub-impeller (26, 28) in its Leerhubintervall (TL) initially accelerated or decelerated to an overcompensation angular velocity (VOC), on the basis of one thread takeover at the next reversal point (U1, U2) of the traversing movement of the thread theoretical constant compensating angular velocity (VC) is determined and subsequently moved at its predetermined working angular velocity (VW) to move the yarn at the next turning point (U1, U2) of traversing movement of the yarn from the other impeller (26, 28) leading the yarn ) with the working angular velocity (VW). The invention further relates to a thread laying device and a winding machine with such a thread laying device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung, eine Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung und eine Spulmaschine.The invention relates to a method for controlling an impeller thread laying device, an impeller thread laying device and a winder.

In der Textilbranche werden bei Faden-Spulprozessen Fadenverlegevorrichtungen eingesetzt, mittels derer ein auf einer rotierenden Spule aufzuspulender Faden in Richtung der Spulenlängsachse mittels einer hochfrequenten Changierbewegung hin- und her- bewegt wird. In der Praxis haben sich unterschiedliche Bauformen solcher Fadenverlegevorrichtungen etabliert. Diese lassen sich funktionell in solche mit einer variablen Hubbreite und solche mit einer fixen Hubbreite der Changierbewegung unterscheiden.In the textile industry, thread-laying devices are used in thread winding processes, by means of which a thread to be wound up on a rotating bobbin is moved back and forth in the direction of the longitudinal axis of the bobbin by means of a high-frequency traversing movement. In practice, different types of such thread-laying devices have been established. These can be functionally differentiated into those with a variable stroke width and those with a fixed stroke width of the traversing movement.

Fadenverlegevorrichtungen mit variabler Hubbreite lassen beim Wickeln von Garnspulen alle Freiheiten für den Wicklungsaufbau zu, wie beispielsweise Anschrägungen der Spulenflanken, Abrunden der Kanten oder die freie Positionierung eines Abschlusswickels an einer gewünschten Längsposition der Spule. Durch die hochfrequente Changierbewegung des Fadens sowie das Abbremsen in den Umkehrpunkten an den Seiten der Garnspule unterliegen diese Bauformen einem starken Verschleiß, führen zu unerwünschten Garnansammlungen in den Umkehrpunkten und einem höheren Energiebedarf bei hohen Geschwindigkeiten.Yarn laying devices with variable stroke width allow for the winding assembly, such as chamfering the coil edges, rounding the edges or the free positioning of a final wrap at a desired longitudinal position of the coil when winding bobbins. Due to the high-frequency traversing movement of the yarn and the braking in the reversal points on the sides of the yarn package these designs are subject to heavy wear, lead to undesirable yarn accumulation in the reversal points and a higher energy consumption at high speeds.

Beispiele für Fadenverlegevorrichtungen mit einer fixen Hubbreite sind solche mit Kehrgewindewellen oder sogenannte Flügelrad-Fadenverlegevorrichtungen. Diese sind mechanisch an eine fixe Hubbreite gebunden, lassen sich dafür aber mit einer hohen Doppelhubzahl pro Minute (über 1'000 Doppelhübe/min) betreiben. Die hohen Doppelhubzahlen werden dadurch erreicht, dass der Antriebsmotor der Fadenverlegevorrichtung stets in eine Richtung mit einer im Wesentlichen konstanten Motorendrehzahl betrieben wird.Examples of thread-laying devices with a fixed stroke width are those with counter-threaded shafts or so-called impeller thread laying devices. These are mechanically bound to a fixed stroke width, but can be operated with a high double stroke rate per minute (over 1'000 double strokes / min). The high Doppelhubzahlen are achieved in that the drive motor of the yarn laying device is always operated in one direction with a substantially constant engine speed.

Die eingangs genannten Flügelrad-Fadenverlegevorrichtungen weisen zwei Flügelräder auf, die um ihre jeweilige Drehachse gegenläufig antreibbar sind. Die Flügelräder sind üblicherweise jeweils mit zwei oder drei Flügeln versehen, die sich von der Drehachse des jeweiligen Flügelrads in radialer Richtung wegerstrecken. Der auf der Spule aufzuspulende Faden ist während des Spulprozesses im ständigen Wechsel an den Flügeln des einen und des anderen Flügelrads geführt und wird dadurch im Sinne einer Changierbewegung gegenüber der Spule in Richtung deren Spulenlängsachse in schneller Folge hin- und herbewegt. Während des Arbeitshubs eines der beiden Flügelräder, bei dem dieses den Faden führt, wird das andere Flügelrad jeweils in einem sogenannten Leerhub bewegt. Dieses Flügelrad kann auch als Leerhub-Flügelrad bezeichnet werden.The above-mentioned impeller thread laying devices have two impellers, which are driven in opposite directions about their respective axis of rotation. The impellers are usually each provided with two or three wings, which extend away from the axis of rotation of the respective impeller in the radial direction. The aufzuspulende on the bobbin thread is guided during the winding process in constant change to the wings of the one and the other impeller and is thus reciprocated in the sense of a traversing movement relative to the coil in the direction of the coil longitudinal axis in rapid succession. During the working stroke of one of the two impellers, in which this leads the thread, the other impeller is moved in each case in a so-called idle stroke. This impeller can also be referred to as Leerhub impeller.

Der Faden ist zumeist an einer Bogenscheibe bzw. -platte, d. h. an einem sogenannten Fadenführungslineal, geführt, aus dessen Fadenführungskontur die Flügel der Flügelräder im Betrieb hervortreten und in welche sie im Bereich von Eintauchpunkten wieder eintauchen. Eine Fadenübergabe zwischen den Flügelrädern sowie eine daraus folgende Hubumkehr der Changierbewegung des Fadens erfolgt dabei jeweils im Bereich der Eintauchpunkte der Flügel der Flügelräder, die somit in axialer Richtung der Spule mit den Umkehrpunkten der Changierbewegung des Fadens zusammenfallen. Beim Aufspulen des Fadens auf der Spule wird ein sogenannter Fadenwickel erzeugt, dessen Qualität entscheidend von einer exakten axialen Lage der Umkehrpunkte relativ zur Spulenlängsachse mitbestimmt ist.The thread is usually on a bow disc or plate, d. H. on a so-called thread guide ruler, out of whose thread guide contour the wings of the impeller emerge during operation and in which they dive again in the area of immersion points. A yarn transfer between the vaned wheels and a consequent stroke reversal of the traversing movement of the thread takes place respectively in the region of the immersion points of the wings of the vanes, which thus coincide in the axial direction of the coil with the reversal points of the traversing movement of the thread. When winding the thread on the spool, a so-called filament winding is produced whose quality is decisively determined by an exact axial position of the reversal points relative to the longitudinal axis of the spool.

Bei den vorgenannten Flügelrad-Fadenverlegevorrichtungen kann der aufzuspulende Faden jedoch nur mit der genannten fixen Hubbreite, d. h. mit einer unveränderlichen Grundhubbreite, relativ zur Spule hin- und herbewegt werden. Aus der WO 2015 007 339 A1 ist eine Fadenverlegevorrichtung mit Flügelrädern bekannt geworden, bei der die Hubbreite der Changierbewegung durch die Verstellung von zu den Flügelrädern separaten und recht komplexen Fadenführungselementen erreicht werden kann.In the aforementioned impeller thread laying devices, the aufzuspulende thread but only with said fixed stroke width, ie with a fixed Grundhubbreite, relative to the spool are reciprocated. From the WO 2015 007 339 A1 is a thread laying device with impellers known, in which the stroke width of the traversing movement can be achieved by the adjustment of separate to the impellers and quite complex thread guide elements.

Bei der aus DE 21 08 866 A bekannten Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung kann die Hubbreite durch eine Veränderung einer Relativlage zwischen Führungsbahnen, längs derer die Flügel bewegt werden, und den Drehachsen der Flügelräder eingestellt werden. Die Verstellung der Flügel erfolgt durch kreisförmige Kulissen, in welche entsprechende Kulissensteine an den Flügeln eingreifen. Abgesehen von einem komplexen konstruktiven Aufbau dieser Lösung sind die Kulissen als auch die Kulissensteine der Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung bei hohen Drehzahlen selbst bei einem konstanten Changierhub einem erheblichen Verschleiß unterworfen.At the DE 21 08 866 A Known impeller thread laying device, the stroke width can be adjusted by changing a relative position between guideways, along which the wings are moved, and the axes of rotation of the vanes. The adjustment of the wings is done by circular scenes in which engage corresponding sliding blocks on the wings. Apart from a complex structural design of this solution, the scenes and the sliding blocks of the impeller thread laying device are subject to considerable wear even at a constant traverse stroke at high speeds.

DE 33 45 237 A1 offenbart eine weitere Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung, bei der die Hubbreite der Changierbewegung durch Veränderung des Abstands zwischen den Drehachsen der Flügelräder und einem der Fadenführung dienenden Leitlineal variabel einstellbar ist. Dabei kann gleichzeitig auch die Länge der Flügel der Flügelräder variiert werden. DE 33 45 237 A1 discloses a further impeller thread laying apparatus in which the stroke width of the traversing movement is variably adjustable by changing the distance between the axes of rotation of the impellers and a guide bar serving the thread guide. At the same time, the length of the wings of the impellers can be varied.

DE 36 14 831 A1 offenbart eine ähnliche Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung mit Changierhubverstellung, bei der die Flügellänge nur eines Flügelrads während einer Flügelradumdrehung variabel veränderbar ist. DE 36 14 831 A1 discloses a similar Flügelrad- Fadenverlegevorrichtung with traversing stroke, in which the blade length of only one impeller is variably variable during a Flügelradumdrehung.

Die bekannten Flügelrad-Fadenverlegungen weisen allesamt einen komplexen konstuktiven Aufbau auf und erfordern einen relativ hohen Wartungs- bzw. Reparaturaufwand. The known impeller thread laying all have a complex constructive structure and require a relatively high maintenance or repair costs.

Aus der EP 0 997 422 A1 ist eine Flügelrad-Fadenverlegevorrichtung bekannt geworden, bei der die beiden Flügelräder separate Antriebe aufweisen. Die Antriebe sind dabei von einer Steuereinrichtung derart ansteuerbar, dass die Orte der Fadenübergabepunkte in Abhängigkeit von einem gewünschten Changierhub einstellbar sind.From the EP 0 997 422 A1 An impeller thread laying apparatus has become known in which the two impellers have separate drives. The drives are controlled by a control device such that the locations of the yarn transfer points are adjustable in dependence on a desired traverse stroke.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Fadenverlegevorrichtung mit Flügelrädern sowie eine solche Fadenverlegevorrichtung und eine Spulmaschine anzugeben, bei denen ein auf einer Spule aufzuwickelnder Faden mit geringem konstruktivem Aufwand und auf zuverlässige Weise mit einer variablen Hubbreite relativ zur Spule hin- und herbewegt werden kann, um breitere Anwendungsmöglichkeiten zu eröffnen.It is therefore an object of the invention to provide a method for controlling a yarn laying device with impellers and such a yarn laying device and a winder in which a aufwickelnder on a spool with little design effort and in a reliable manner with a variable stroke relative to the coil back and can be moved to open wider application possibilities.

Die die Fadenverlegungsvorrichtung betreffende Aufgabe wird durch eine Fadenverlegevorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die erfindungsgemäße Fadenverlegevorrichtung weist die in Patentanspruch 10 angegebenen und die erfindungsgemäße Spulmaschine die in Anspruch 15 angegebenen Merkmale auf. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den nachgeordneten Ansprüchen und der Zeichnung.The task relating to the thread-laying device is achieved by a thread-laying device having the features specified in patent claim 1. The thread laying device according to the invention has the specified in claim 10 and the winder according to the invention the features specified in claim 15. Further advantages and advantageous embodiments of the subject of the invention will become apparent from the description, the dependent claims and the drawings.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern einer Fadenverlegevorrichtung mit zwei gegenläufig antreibbaren Flügelrädern um einen auf einer rotierenden Spule aufzuspulenden Fadens mittels einer Changierbewegung mit einer von einer Grundhubbreite H_N der Fadenverlegevorrichtung abweichenden Soll-Hubbreite H_S zwischen zwei Umkehrpunkten (U₁, U₂) längs der Spulenlängsachse hin- und herzubewegen, umfasst die folgenden Schritte:
In einem ersten Schritt wird eine jeweilige axiale Position der Hubendlagen, d. h. der Umkehrpunkte U₁, U₂, der Changierbewegung des Fadens relativ zur Spulenlängsachse definiert bzw. vorgegeben. Die Umkehrpunkte U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens definieren die gewünschte Soll-Hubbreite H_S der Changierbewegung des Fadens relativ zur Spule. Die Drehachsen der Flügelräder und ein eingangs genanntes Fadenführungslineal der Fadenverlegevorrichtung werden dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von der für die Changierbewegung des Fadens jeweils vorgegebenen Soll-Hubbreite des Fadens relativ zueinander derart positioniert, dass die jeweiligen Eintauchpunkte der Flügelräder mit den zugeordneten Umkehrpunkten in einer zur Spulenlängsachse orthogonalen Richtung miteinander fluchten.The inventive method for controlling a yarn laying device with two counter-driven vane wheels aufzuspulenden on a rotating spool by means of a traversing movement with a deviating from a Grundhubbreite H _{N of} the yarn laying device desired stroke width H _S between two reversal points (U ₁ , U ₂ ) along the To reciprocate the longitudinal axis of the coil includes the following steps:
In a first step, a respective axial position of the Hubendlagen, ie the reversal points U ₁ , U ₂ , the traversing movement of the thread relative to the coil longitudinal axis defined or predetermined. The reversal points U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread define the desired desired stroke width H _{S of} the traversing movement of the thread relative to the spool. The axes of rotation of the impellers and an aforementioned thread guide ruler of the yarn laying device are preferably positioned relative to each other depending on the respective predetermined for the traversing movement of the thread target stroke width of the thread such that the respective immersion points of the vanes with the associated reversal points orthogonal to the coil longitudinal axis Direction aligned with each other.

In einem weiteren Schritt wird eine theoretische konstante Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C während eines zeitlichen Leerhubintervall T_L des jeweilig im Leerhub bewegten Flügelrades (= Leerhub-Flügelrad) berechnet, mit der eine Übernahme des Fadens durch das Leerhub-Flügelrad von dem jeweils fadenführenden anderen Flügelrad im nächsten vorgegebenen (zeitlich unmittelbar nachfolgenden) Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung ermöglicht wird. Die theoretische Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C ist also diejenige rein rechnerische Winkelgeschwindigkeit, mit der das jeweilige Leerhub-Flügelrad vom letzten Umkehrpunkt U₁, U₂ bis zum nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens bewegt werden müsste, um den Faden im folgenden Umkehrpunkt U₁, U₂ vom anderen (während des Leerhubintervalls T_L fadenführenden) Flügelrad zu übernehmen.In a further step, a theoretical constant compensation angular velocity V _C during a time Leerhubintervall T _{L of} the respective idle stroke moving impeller (= Leerhub-impeller) is calculated with the takeover of the thread by the Leerhub-impeller of the respective thread-guiding other impeller in the next predetermined (temporally immediately following) reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement is made possible. The theoretical compensation angular velocity V _C is thus the purely computational angular velocity with which the respective idle stroke impeller from the last reversal point U ₁ , U ₂ to the next reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread should be moved to the thread in following reversal point U ₁ , U ₂ from the other (during the Leerhubintervalls T _L thread leading) impeller to take over.

Im Falle einer, etwa im Vergleich zur Grundhubbreite H_N, kleineren Soll-Hubbreite H_S der Changierbewegung sind die Umkehrpunkte U₁, U₂ der Changierbewegung in axialer Richtung weniger weit voneinander beabstandet, als dies bei einer durch die konstruktiven Merkmale der Fadenverlegevorrichtung bestimmte Grundhubbreite H_N der Fadenverlegevorrichtung, bei der die beiden Flügelräder ohne weitere Steuerungseingriffe mit einer konstanten und übereinstimmenden Grund-Winkelgeschwindigkeit gegenläufig gegeneinander bewegt werden. In diesem Fall ist die theoretische Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C mithin größer als die mit der Grundhubbreite H_N der Fadenverlegevorrichtung korrespondierende Grund-Winkelgeschwindigkeit der beiden Flügelräder.In the case of a, compared to the Grundhubbreite H _N , smaller desired stroke width H _{S of} the traversing movement, the reversal points U ₁ , U _{2 of} the traversing movement in the axial direction less far apart from each other, as in a determined by the structural features of the yarn laying device Grundhubbreite H _{N of} the yarn laying device, in which the two impellers are moved counter to each other without further control interventions with a constant and matching basic angular velocity. In this case, the theoretical compensation angular velocity V _{C is} therefore greater than the basic angular velocity of the two impellers corresponding to the basic stroke width H _N of the yarn laying device.

Im anderen Falle, dass die vorgegebene Soll-Hubbreite H_S größer ist, als die Grundhubbreite HN, ist die Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C des im Leerhub bewegten Flügelrads in dazu entsprechender Weise kleiner, als die Grund-Winkelgeschwindigkeit der beiden Flügelräder.In the other case, that the predetermined target stroke width H _{S is} greater than the Grundhubbreite HN, the compensation angular velocity V _C of the idle stroke moving impeller is correspondingly smaller than the basic angular velocity of the two impellers.

Nach der Erfindung wird in einem weiteren Schritt eine Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC für das Leerhub-Flügelrad während eines ersten Teilintervalls T_L1 des Leerhubintervalls T_L auf Grundlage der theoretischen Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C des Leerhub-Flügelrads berechnet.According to the invention, in a further step, an over-compensation angular velocity V _OC for the idling impeller during a first sub-interval T _{L1 of} the no-lift interval T _{L is} calculated on the basis of the theoretical compensating angular velocity V _{C of} the idling impeller.

Nachfolgend wird das Leerhub-Flügelrad während des ersten zeitlichen Teilintervalls T_L1 des Leerhubintervalls mit der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC bewegt. Dadurch wird das für die Steuerung bzw. Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des Leerhub-Flügelrads zur Verfügung stehende zeitliche Leerhubintervall T_L in zwei Zeitintervalle TL₁, T_L2 aufgeteilt: Ein zeitliches Überkompensationsintervall der Geschwindigkeitsregelung und ein für die Feinsteuerung/Feinregelung der Rotationsbewegung des Leerhub-Flügelrads auf eine vorgegebene Arbeits-Winkelgeschwindigkeit steuerungstechnisch vorteilhaftes Beruhigungsintervall.Subsequently, the idle impeller is moved during the first temporal sub-interval T _{L1 of} the Leerhubintervalls with the overcompensation angular velocity V _OC . Thereby, the time Leerhubintervall T _L available for the control or regulation of the rotational speed of Leerhub impeller is divided into two time intervals TL ₁ , T _L2 : A time overcompensation interval of Speed control and for the fine control / fine control of the rotational movement of Leerhub-impeller to a predetermined working angular velocity control technically advantageous sedation interval.

Die Rotationsbewegung des Leerhub-Flügelrades bzw. das Leerhub-Flügelrad wird in dem sich an das erste zeitliche Teilintervall T_L1 anschließenden zweiten zeitlichen Teilintervalls T_L2 des Leerhubintervalls T_L auf eine vorgegebene Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W des Leerhub-Flügelrads im nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung eingeregelt, so dass der auf der Spule aufzuspulende Faden durch das Leerhub-Flügelrad vom fadenführenden anderen Flügelrad im nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung mit der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W übernommen und in Richtung des darauffolgenden Umkehrpunkts U₁, U₂ der Changierbewegung bewegt werden kann. Dadurch sind steuerungstechnisch nicht vermeidbare Einschwingvorgänge, wie sie durch eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Flügelräder verursacht werden, im Zeitpunkt der Fadenübergabe vom fadenführenden Flügelrad an das einen Leerhub ausführende Leerhub-Flügelrad, d. h. im jeweilig nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens, abgeschlossen. Wird der Faden durch das den Faden führende Flügelrad mit konstanter Geschwindigkeit entlang der Spule bewegt, so ergibt sich ein Fadenwickel bzw. eine Fadenspule mit einer konstanten Härte. Durch eine entsprechende Variation dieser Geschwindigkeit kann die Spulenhärte längs der Spule darüber hinaus frei eingestellt werden. Dadurch können z. B. bedarfsweise weiche Kanten des auf der Spule erzeugten Fadenwickels realisiert werden.The rotational movement of the idle stroke impeller or the idle stroke impeller in which at the first time subinterval T _L1 subsequent second time subinterval T _L2 of Leerhubintervalls T _L to a predetermined working angle velocity V _W of the lost-impeller at the next reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement regulated, so that the aufzuspulende on the bobbin thread through the idle impeller from the thread leading other impeller in the next turning point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement with the predetermined working angular velocity V _W and taken in the direction of the subsequent reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement can be moved. As a result, transient unavoidable transient phenomena, such as those caused by a change in the angular velocity of the vanes, at the time of yarn transfer from the thread-guiding impeller to the Leerhub exporting Leerhub impeller, ie in the respective next reversal point U ₁ , U ₂ of traversing movement of the thread, completed. If the thread is moved by the impeller leading the thread at a constant speed along the spool, the result is a filament winding or a thread bobbin with a constant hardness. By a corresponding variation of this speed, the coil hardness along the coil beyond can be set freely. As a result, z. As required, soft edges of the yarn package produced on the bobbin can be realized.

Zum Hin- und Herbewegen des Fadens relativ zur Spule mit der vorgegebenen Soll-Hubbreite H_S, d. h. zum Aufspulen des Fadens auf der Spule, werden die vorgenannten Schritte bedarfsweise mit oder ohne den erstgenannten Schritt (Definieren der axialen Position der Umkehrpunkte der Changierbewegung des Fadens relativ zur Spulenlängsachse) entsprechend wiederholt. Durch wiederholte (Neu-)Definition der jeweiligen axialen Position der Umkehrpunkte der Changierbewegung kann während des jeweiligen Spulprozesses beispielsweise eine schräge bzw. gerundete Seitenflanke des auf der Spule zu erzeugenden Fadenwickles realisiert werden.For reciprocating the yarn relative to the spool with the predetermined desired stroke width H _S , ie for winding the yarn on the spool, the aforementioned steps are required with or without the former step (defining the axial position of the reversal points of the traversing motion of the yarn relative to the coil longitudinal axis) is repeated accordingly. By repeatedly (re) defining the respective axial position of the reversal points of the traversing movement, for example, an oblique or rounded side edge of the thread winding to be produced on the package can be realized during the respective winding process.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Hubbreite und damit die Umkehrpunkte U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens während eines Spulprozesses bzw. für unterschiedliche Spulprozesse variabel abgeändert werden. So kann für die Changierbewegung des Fadens eine Hubbreite zwischen 1 mm und 290 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 290 mm, vorgegeben werden. Dadurch können einerseits Spulen unterschiedlicher Länge bewickelt werden. Andererseits können Fadenwickel mit zur Längsachse schräg verlaufenden Seitenflanken erzeugt werden. Insgesamt ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine bislang unerreichte Einsatzflexibilität von Flügelrad-Fadenverlegevorrichtungen. Zu beachten ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei einer entsprechenden Nachrüstung auch bei existierenden Flügelrad-Fadenverlegevorrichtungen eingesetzt werden kann.With the method according to the invention, the stroke width and thus the reversal points U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread during a winding process or for different winding processes can be varied variably. Thus, a stroke width between 1 mm and 290 mm, in particular between 5 mm and 290 mm, can be specified for the traversing movement of the thread. As a result, on the one hand coils of different lengths can be wound. On the other hand thread windings can be generated with oblique to the longitudinal axis side edges. Overall, the inventive method allows unprecedented versatility of impeller thread laying devices. It should be noted that the inventive method can be used in existing retrofit even with existing impeller thread laying devices.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC vorzugsweise derart gewählt, dass diese um maximal 20%, bevorzugt um maximal 15%, besonders bevorzugt um maximal 12%, von der berechneten theoretischen konstanten Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C abweicht. Dadurch können Steuer- bzw. Regeleingriffe bezüglich der jeweiligen Rotationsgeschwindigkeit der Flügelräder minimiert und eine besonders präzise Changierbewegung des Fadens realisiert werden. Dies ist für die Qualität des auf der Spule zu bildenden Fadenwickels von Vorteil. Dies kommt zudem der Lebensdauer der als Antrieb der Flügelräder dienenden Elektromotoren zugute, weil diese für die erforderlichen Beschleunigungen nicht übermäßig bestromt werden müssen. Zugleich können die Elektromotoren – in Abhängigkeit von der durch diese bewegten Massen (Flügelrad/Getriebe) – kompakt ausgeführt werden. Insgesamt kann dadurch ein besonders energieeffizienter Betrieb der Fadenverlegevorrichtung realisiert werden, was bei heutigen Spulmaschinen mit üblicherweise mehreren Dutzend solcher Fadenverlegevorrichtungen relevant ist.According to a preferred embodiment of the invention, the overcompensation angular velocity V _{OC is} preferably selected such that it deviates from the calculated theoretical constant compensation angular velocity V _C by a maximum of 20%, preferably by a maximum of 15%, particularly preferably by a maximum of 12%. As a result, control or regulating interventions with respect to the respective rotational speed of the impellers can be minimized and a particularly precise traversing movement of the thread can be realized. This is for the quality of forming on the bobbin thread winding advantage. This also benefits the life of the electric motors serving as the drive of the impellers, because they do not have to be supplied with excess power for the required accelerations. At the same time, the electric motors - depending on the moving through these masses (impeller / gear) - are made compact. Overall, a particularly energy-efficient operation of the yarn laying device can be realized thereby, which is relevant in today's winding machines with usually several dozen such yarn laying devices.

Nach der Erfindung wird ein zeitlicher Beginn, d. h. ein Startzeitpunkt T_S, des zweiten Teilintervalls T_L2 des Leerhubintervalls T_L vorzugsweise jeweils anhand einer fortwährenden Integration der sich bei der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC vom Startzeitpunkt der Leerhub-Bewegung des jeweiligen Leerhub-Flügelrads, d. h. von einem Übernahmezeitpunkt T₁, T₂ des Fadens im Umkehrpunkt U₁, U₂, durch das jeweils den Arbeitshub ausführende andere Flügelrad bis zu einem steuerungsseitig fortlaufend neu bestimmten, d. h. zeitlich wandernden, Prüfzeitpunkt T_P im Leerhubintervall des Leerhub-Flügelrads sowie der bei der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W erreichbaren Winkelstrecke des Leerhub-Flügelrads vom Prüfzeitpunkt T_P bis zum Übernahmezeitpunkt des Fadens durch das jeweilige Leerhub-Hügelrad im jeweiligen darauffolgenden (nächsten) Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung berechnet. Sobald der Umkehrpunkt U₁, U₂ während des beim Prüfzeitpunkt T_P beginnenden zweiten Teilintervalls T_L2 des Leerhubintervalls mit der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W erreicht werden kann, wird der Prüfzeitpunkt T_P von der Steuereinrichtung als Startzeitpunkt des zweiten Teilintervalls T_L2 vorgegeben. Das Leerhub-Flügelrad wird ab diesem Startzeitpunkt von der Steuereinrichtung auf die vorgegebene Arbeits-Winkelgeschwindigkeit eingeregelt, um den Faden im darauffolgenden Umkehrpunkt U₁, U₂ exakt im Übernahmezeitpunkt T₁, T₂ von dem jeweils anderen und aus dem Arbeitshub kommenden Flügelrad zu übernehmen. Dadurch kann die Geschwindigkeit des Leerhub-Flügelrads für die Übernahme des Fadens im (zeitlich und räumlich) nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung exakt und auf einfache Weise geregelt werden.According to the invention, a time start, ie a starting time T _S , of the second sub-interval T _{L2 of} the no-lift interval T _{L is} preferably determined by a continuous integration of the at the overcompensation angular velocity V _OC from the start time of the idle stroke movement of the respective idle stroke impeller, ie from a takeover time T ₁ , T _{2 of} the thread at the reversal point U ₁ , U ₂ , by the respective working stroke executing other impeller to a control side continuously redetermined, ie temporally migrating test time T _P in Leerhubintervall of Leerhub impeller and the at the given working angular velocity V _W achievable angular distance of Leerhub-impeller from the test time T _P to the acquisition time of the thread through the respective Leerhub-Hügelrad in each subsequent (next) reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing motion calculated. Once the reversal point U _1, U ₂ can be achieved during the early during testing time T _P second sub-interval T _L2 of Leerhubintervalls with the predetermined working angular velocity V _W, the inspection time T _P is determined by the control means as the starting time of the second sub-interval T _L2. The Leerhub impeller is regulated from this start time of the controller to the predetermined working angular velocity to take over the thread in the following reversal point U ₁ , U ₂ exactly at the takeover time T ₁ , T ₂ from each other and coming from the impeller impeller. As a result, the speed of the Leerhub impeller for the adoption of the thread in (temporally and spatially) next reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement can be controlled accurately and easily.

Die Fadenverlegevorrichtung weist besonders bevorzugt eine vorgenannte Fadenführungseinrichtung auf, an der der auf der Spule aufzuspulende Faden entlangführbar ist. Die Fadenführungseinrichtung weist dabei vorzugsweise ein Fadenführungslineal mit einer geraden oder auch einer gebogenen Fadenführungskontur auf. Funktionsstärungen kann dadurch entgegengewirkt werden.The thread laying device particularly preferably has an aforementioned thread guiding device, on which the thread aufzuspulende on the spool is guided along. The thread guide device preferably has a thread guide ruler with a straight or even a curved thread guide contour. Functional strengthening can be counteracted thereby.

Zur Regelung der Geschwindigkeit der beiden Flügelräder werden die beiden Elektromotoren besonders bevorzugt mittels eines gemeinsamen digitalen Signalprozessors angesteuert. Dadurch kann das Verfahren auf einfache und zuverlässige Weise und mit geringem technischem Aufwand ausgeführt werden. Eine besonders zuverlässige und feinfühlige Ansteuerung der Elektromotoren kann erfindungsgemäß durch eine sogenannte Vektorregelung der Elektromotoren erreicht werden. Der Signalprozessor der Steuereinrichtung ist dazu vorzugsweise jeweils über einen Vektorregler mit den Elektromotoren verbunden.To control the speed of the two impellers, the two electric motors are particularly preferably driven by means of a common digital signal processor. As a result, the method can be carried out in a simple and reliable manner and with little technical effort. A particularly reliable and sensitive control of the electric motors can be achieved according to the invention by a so-called vector control of the electric motors. The signal processor of the control device is preferably connected in each case via a vector controller with the electric motors.

Eine Erfassung der jeweiligen Drehstellung der Flügelräder um ihre Drehachsen erfolgt vorzugsweise jeweils mit einer Winkelauflösung von 0,25° oder weniger. Dadurch kann die jeweilige Position und Geschwindigkeit der Flügelräder besonders präzis bestimmt werden. Dies ist für die Qualität des auf der Spule zu erzeugenden Fadenwickels von Vorteil. Die Steuereinrichtung weist dazu vorzugsweise Encoder für die Elektromotoren der Flügelräder auf, mittels derer die Position des Flügelrads (bzw. seiner Flügel) sowie dessen jeweilige Winkelgeschwindigkeit erfasst wird. Die Encoder können beispielsweise als sogenannte 2-Kanal Encoder mit 720 Pulsen ausgeführt sein. Durch die Auswertung aller Flanken ergeben sich in diesem Fall 2880 gemessene Position über eine 360° Umdrehung des jeweiligen Elektromotors/Flügelrads. Damit kann eine ausreichend hohe Genauigkeit der Positionserfassung bzw. Positioniergenauigkeit der Flügelräder erreicht werden. Es versteht sich, dass die Genauigkeit der Positionserfassung bzw. die Positioniergenauigkeit bedarfsweise weiter gesteigert werden kann.A detection of the respective rotational position of the impellers about their axes of rotation is preferably carried out in each case with an angular resolution of 0.25 ° or less. As a result, the respective position and speed of the impellers can be determined particularly precisely. This is for the quality of the coil to be produced on the thread winding advantage. For this purpose, the control device preferably has encoders for the electric motors of the impellers, by means of which the position of the impeller (or its vanes) and its respective angular velocity are detected. The encoders can be designed, for example, as so-called 2-channel encoders with 720 pulses. By evaluating all flanks, in this case 2880 measured position results over a 360 ° rotation of the respective electric motor / impeller. Thus, a sufficiently high accuracy of the position detection and positioning accuracy of the vanes can be achieved. It is understood that the accuracy of the position detection and the positioning accuracy can be further increased if necessary.

Erfindungsgemäß wird vor dem Beginn eines Spulprozesses ein sogenannter Nullabglich der Drehposition der Flügelräder relativ zueinander vorgenommen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die beiden Flügelräder mit jeweils einem ihrer Flügel gegen einen definierten Anschlag bewegt werden. Der Anschlag kann dazu beispielsweise in den von den beiden Flügelrädern überstrichenen Rotationsbereich bewegt werden. Dies kann durch eine translatorische Relativbewegung der Drehachsen der Flügelräder und des Anschlags in einer zur Längsachse der Spule orthogonalen Richtung erfolgen. Dadurch ist die absolute Drehposition der beiden Flügelräder vor Beginn eines Aufspulprozesses bezüglich der jeweiligen Encoderposition bekannt und kann für Steuerungszwecke verwendet werden. Darüber hinaus können die Elektromotoren dadurch durch die Steuereinrichtung mit einem optimalen Lastwinkel angesteuert werden.According to the invention, before the start of a winding process, a so-called zero-compensation of the rotational position of the impellers relative to each other is made. This can be done, for example, that the two impellers are moved with one of their wings against a defined stop. The stop can be moved, for example, in the swept by the two impellers rotation range. This can be done by a translational relative movement of the axes of rotation of the impellers and the stopper in a direction orthogonal to the longitudinal axis of the coil. Thereby, the absolute rotational position of the two impellers is known before the start of a winding process with respect to the respective encoder position and can be used for control purposes. In addition, the electric motors can be controlled by the control device with an optimal load angle.

Die erfindungsgemäße Fadenverlegevorrichtung weist zwei Flügelräder auf, die jeweils mittels eines Elektromotors um ihre Drehachsen gegenläufig antreibbar sind. Die Fadenverlegevorrichtung verfügt über eine Steuereinrichtung, die zum Ausführen des vorstehend erläuterten Steuerverfahrens programmiert ist. Die Steuervorrichtung kann nach der Erfindung auch zur Steuerung eines Spulenantriebs ausgebildet bzw. programmiert sein, mit der die Spule umlaufend antreibbar ist.The thread laying device according to the invention has two impellers, which are each driven in opposite directions about their axes of rotation by means of an electric motor. The thread-laying device has a control device which is programmed to carry out the above-explained control method. The control device can also be designed or programmed according to the invention for controlling a coil drive, with which the coil can be driven in rotation.

Die Elektromotoren sind vorteilhaft bürstenlos ausgeführt, so dass diese eine lange Standzeit aufweisen. Die Elektromotoren können insbesondere als dreiphasige Hybridschrittmotoren ausgeführt sein. Derartige Elektromotoren bieten ein hohes Drehmoment in Relation zur Baugröße und Massenträgheit des Rotors. Aufgrund der großen Polzahl solcher Motoren sind diese im unteren Drehzahlbereich bei Drehzahlen bis ungefähr 1500 Umdrehungen/Minute besonders effizient zu betreiben. Darüber hinaus werden zur Ansteuerung solcher Elektromotoren nur jeweils 3 Halbbrücken benötigt. Im sogenannten Closed Loop Betrieb mit Vektoransteuerung erreichen diese Motoren insgesamt gute Wirkungsgrade. Die Vektorregelung ermöglicht zudem eine exakte Drehmomentkontrolle der Elektromotoren. Zusammen mit den bekannten mechanischen Daten der Flügelräder kann die Regelung auf die Anwendung optimal abgestimmt werden, was kurze Einschwingvorgänge und hohe Motorenwirkungsgrade ermöglicht.The electric motors are advantageously designed brushless, so that they have a long service life. The electric motors can be designed in particular as three-phase hybrid stepper motors. Such electric motors provide a high torque in relation to the size and inertia of the rotor. Due to the large number of poles of such motors, they can be operated particularly efficiently in the lower speed range at speeds of up to approximately 1500 revolutions / minute. In addition, only 3 half-bridges are needed to control such electric motors. In closed-loop operation with vector control, these motors achieve good overall efficiency. The vector control also enables exact torque control of the electric motors. Together with the well-known mechanical data of the impellers, the control can be optimally adapted to the application, which enables short transient processes and high engine efficiencies.

Die Phasenströme des Motors werden vorzugsweise am Fußpunkt einer steuerungsseitigen Halbbrückenschaltung der Motoren erfasst. Durch Synchronisation des Abtastpunktes des Stromes mit einem PWM der Halbbrücken kann der Strom dadurch mit einem geringen Hardwareaufwand in ausreichender Qualität für die Anwendung realisiert werden. Die Messinformationen der Phasenströme werden bei der Vektorregelung der Elektromotoren benötigt. Weiter können diese Messinformationen zur Berechnung einer Schutzfunktion des Elektromotors (Motortemperaturberechnung, Überwachung von Fehlfunktionen oder Erfassung von mechanischen Hindernissen) herangezogen werden.The phase currents of the motor are preferably detected at the base of a control-side half-bridge circuit of the motors. By synchronizing the sampling point of the current with a PWM of the half bridges, the current can thereby be realized with a low hardware outlay of sufficient quality for the application. The measurement information of the phase currents are needed in the vector control of the electric motors. Next, this measurement information be used to calculate a protective function of the electric motor (motor temperature calculation, monitoring of malfunction or detection of mechanical obstacles).

Eine Messung der Phasenströme im Zuleitungspfad des Motors ist zwar grundsätzlich möglich. Dies hat aber höhere Hardwarekosten zur Folge und bringt für die Fadenverlegevorrichtung bzw. deren Steuerung keine zusätzlichen Vorteile.Although a measurement of the phase currents in the supply path of the motor is possible in principle. However, this results in higher hardware costs and brings no additional advantages for the yarn laying device or its control.

Die Steuereinrichtung weist vorzugsweise einen digitalen Signalprozessor auf, der zur gemeinschaftlichen Ansteuerung bzw. Regelung beider Elektromotoren der Flügelräder dient. Dadurch können die Flügelräder zueinander optimal synchronisiert werden. Es versteht sich, dass die Leistung des Signalprozessors dabei so dimensioniert ist, dass der Signalprozessor innerhalb von 50 μs (Regelzyklus) eine komplette Vektorregelung, die Berechnung von Sollwerten der Flügelradposition und die Positionsregelung erledigen kann. Nach der Erfindung ist auch eine Ausführungsform vorstellbar, bei der die Steuereinrichtung zwei Signalprozessoren zum Ansteuern/Regeln der Elektromotoren der Flügelräder aufweist. Dies erfordert jedoch zusätzlich einen enorm schnellen Datenaustausch zwischen den Prozessoren und birgt ein erhöhtes Risiko von Fehlfunktionen.The control device preferably has a digital signal processor, which serves for joint control or regulation of both electric motors of the impellers. As a result, the impellers can be optimally synchronized with each other. It is understood that the power of the signal processor is dimensioned so that the signal processor within 50 microseconds (control cycle) can do a complete vector control, the calculation of impeller position setpoints and the position control. According to the invention, an embodiment is conceivable in which the control device has two signal processors for driving / regulating the electric motors of the impellers. However, this also requires an extremely fast data exchange between the processors and carries an increased risk of malfunction.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Steuerung/Regelung eines Spulenantriebs einer Spulenhalterung der Fadenverlegevorrichtung ausgebildet, mittels dessen die Spule umlaufend antreibbar ist. Dadurch kann eine Rotationsgeschwindigkeit der Spule während des Aufwickel- bzw. Spulprozesses dynamisch geändert werden, um den Faden mit unterschiedlichen Wickelmustern (beispielsweise Stufenpräzisionswicklung/Kreuzwicklung) auf der Spule aufzuwickeln.According to a preferred embodiment of the invention, the control device for controlling / regulating a coil drive of a coil holder of the yarn laying device is formed, by means of which the coil is driven circumferentially. Thereby, a rotational speed of the spool during the winding or winding process can be changed dynamically in order to wind the thread with different winding patterns (for example step precision winding / cross winding) on the spool.

Die Erfindung betrifft zusammenfasend ein Verfahren zum Steuern einer Fadenverlegevorrichtung mit zwei gegenläufig antreibbaren Flügelrädern, um einen auf einer rotierenden Spule aufzuspulenden Faden mittels einer Changierbewegung mit einer von einer Grundhubbreite H_N der Fadenverlegevorrichtung abweichenden Soll-Hubbreite H_S zwischen zwei Umkehrpunkten U₁, U₂ längs der Spulenlängsachse hin- und herzubewegen. Erfindungsgemäß wird das jeweilig im Leerhub bewegte Flügelrad, d. h. das jeweilige Leerhub-Flügelrad, in seinem Leerhubintervall T_L zunächst auf eine Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC beschleunigt bzw. abgebremst, die auf Grundlage einer für die Fadenübernahme im nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens erforderlichen theoretischen konstanten Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C bestimmt wird. Das Leerhub-Flügelrad wird nachfolgend während des Leerhub-Intervalls mit seiner vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W bewegt, um den Faden im nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens von dem den Faden führenden anderen Flügelrad mit der Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W zu übernehmen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Fadenverlegevorrichtung mit einer zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmierten Steuereinrichtung sowie eine Spulmaschine mit einer solchen Fadenverlegevorrichtung.The invention relates to zusammenfasend a method for controlling a thread-laying device with two counter driven impellers to a aufzuspulenden on a rotating bobbin thread by means of a traversing movement to one of a Grundhubbreite H _N of the thread laying device different target stroke width H _S between two reversal points U _1, U ₂ move back and forth along the coil longitudinal axis. According to the invention, the respective impeller moved in the idle stroke, ie the respective idle impeller, accelerated in its Leerhubintervall T _L first to an overcompensation angular velocity V _OC or braked on the basis of a thread takeover in the next reversal point U ₁ , U ₂ of Traversing movement of the yarn required theoretical constant compensation angular velocity V _{C is} determined. The idle stroke impeller is subsequently moved during the Leerhub interval with its predetermined working angular velocity V _W to the yarn at the next reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the yarn from the yarn leading other impeller with the working angular velocity V _W. to take over. The invention further relates to a yarn laying device with a control device programmed for carrying out the method according to the invention and to a winding machine with such a yarn laying device.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

1 eine Spulmaschine mit einer Fadenverlegevorrichtung mit zwei elektromotorisch antreibbaren Flügelrädern zum Hin- und Her-Bewegen eines auf einer Spule aufzuspulenden Fadens relativ zur Spulenlängsachse; 1 a winding machine with a thread laying device with two electric motor driven impellers for reciprocating a aufzuzuspulenden on a spool yarn relative to the coil longitudinal axis;

2 die Fadenverlegevorrichtung aus 1 in einer freigestellten Draufsicht; 2 the thread laying device 1 in an exposed plan view;

3 ein Blockschaltbild mit den einzelnen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Fadenverlegevorrichtung aus 1; 3 a block diagram with the individual steps of a method according to the invention for controlling the yarn laying device 1 ;

4 ein Schaubild, bei dem eine prozentuale Differenz zwischen einer bei dem Verfahren gemäß 3 für das jeweilig im Leerhub bewegte Flügelrad (= Leerhub-Flügelrad) vorgegebenen Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit und einer rechnerischen Kompensations-Winkelgeschwindigkeit des Flügelrads für eine Übernahme des Fadens im zeitlich nachfolgenden Umkehrpunkt der Changierbewegung des Fadens in Abhängigkeit von der vorgegebenen Soll-Hubbreite für die Changierbewegung aufgezeigt ist; und 4 a graph in which a percentage difference between a in the method according to 3 for the respectively in idle stroke moving impeller (= idle stroke impeller) predetermined overcompensation angular velocity and a computed compensation angular velocity of the impeller for a takeover of the thread in the temporal subsequent reversal point of the traversing movement of the thread as a function of the predetermined target stroke for the traversing movement shown is; and

5 eine grafische Darstellung des Winkelverlaufs beider Flügelräder während eines Spulprozesses der Fadenverlegevorrichtung gemäß 1, wobei eine vorgegebene Soll-Hubbreite der Changierbewegung auf der Spule aufzuspulenden Fadens kleiner ist, als eine Normalhubbreite der Fadenverlegevorrichtung. 5 a graphical representation of the angular course of both impellers during a winding process of the yarn laying device according to 1 , Wherein a predetermined desired stroke width of the traversing movement on the bobbin thread to be wound is smaller than a normal stroke width of the thread laying device.

1 zeigt eine Spulstelle einer Spulmaschine 10 mit einer Fadenverlegevorrichtung 12 zum Aufspulen eines Fadens 14 auf eine Spule 16. Der auf der Spule 16 aufzuspulende Faden 14 kann beispielsweise auf einer in 1 nicht näher wiedergegebenen Vorlagespule bereitgestellt sein. Die Spule 16 ist auf einer Spulenhalterung 18 angeordnet und mittels eines Spulenantriebs 20 um ihre Spulenlängsachse 22 in Pfeilrichtung 24 umlaufend antreibbar. 1 shows a winding unit of a winder 10 with a thread laying device 12 for winding a thread 14 on a spool 16 , The one on the coil 16 aufzuspulende thread 14 For example, on an in 1 be provided not shown reproduced supply coil. The sink 16 is on a coil holder 18 arranged and by means of a coil drive 20 around its coil longitudinal axis 22 in the direction of the arrow 24 drivable all around.

Die Fadenverlegevorrichtung 12 ist als eine sogenannte Flügelrad-Fadenverlegung ausgebildet und weist jeweils zwei Flügelräder 26, 28 auf. Die beiden Flügelräder 26, 28 sind voneinander unabhängig mittels jeweils eines Elektromotors 30 um ihre jeweilige Drehachse 32, 34 gegenläufig antreibbar. Die Elektromotoren 30 sowie die Flügelräder 26, 28 sind an einem Tragrahmen 36 angeordnet. Zum Steuern der Elektromotoren 30 der beiden Flügelräder 26, 28 sowie des Motors 20 der Spulenhalterung 18 dient eine Steuereinrichtung 38. Die Steuereinrichtung 38 weist einen Signalprozessor 38a zum gemeinsamen Ansteuern die beiden Elektromotoren 30 der Flügelräder (26, 28) auf, Der Signalprozessor 38a ist über jeweils einen Vektorregler 38b mit den beiden Elektromotoren 30 verbunden. The thread laying device 12 is designed as a so-called impeller thread laying and each has two impellers 26 . 28 on. The two impellers 26 . 28 are independent of each other by means of an electric motor 30 around their respective axis of rotation 32 . 34 drivable in opposite directions. The electric motors 30 as well as the impellers 26 . 28 are on a support frame 36 arranged. For controlling the electric motors 30 the two impellers 26 . 28 as well as the engine 20 the coil holder 18 serves a control device 38 , The control device 38 has a signal processor 38a to jointly control the two electric motors 30 the impellers ( 26 . 28 ), The signal processor 38a is each a vector controller 38b with the two electric motors 30 connected.

Die Flügelräder 26, 28 dienen dazu, den auf der Spule 16 aufzuspulenden Faden 14 in Richtung der Spulenlängsachse 22 gegenüber der rotierenden Spule 16 in schnellem Wechsel hin- und her zu bewegen, um während des Aufspulprozesses einen mit 40 bezeichneten Fadenwickel auf der Spule zu bilden.The impellers 26 . 28 serve on the spool 16 aufzuspulenden thread 14 in the direction of the coil longitudinal axis 22 opposite the rotating coil 16 to move back and forth in quick succession to get one with you during the winding process 40 designated filament winding to form on the spool.

Der Tragrahmen 36 umfasst vorliegend zwei zueinander parallel verlaufend angeordnete Längsprofile 42, die in nicht näher gezeigter Weise miteinander verbunden sind. An den beiden Längsprofilen 42 des Tragrahmens 36 ist ein (Lager-)Schlitten 44 angeordnet, der mittels eines Verstellantriebs 46 entlang einer mit 48 bezeichneten Stellachse relativ zum Tragrahmen 36 verschiebbar gelagert ist. Die beiden Flügelräder 26, 28 sind am Lagerschlitten 44 drehbar gelagert. Der Verstellantrieb 46 kann als ein Elektromotor, insbesondere als ein Schrittmotor, ausgeführt sein.The supporting frame 36 in the present case comprises two longitudinal profiles arranged parallel to one another 42 which are interconnected in a manner not shown in detail. At the two longitudinal profiles 42 of the supporting frame 36 is a (storage) sledge 44 arranged, by means of an adjustment 46 along a with 48 designated adjusting axis relative to the support frame 36 is slidably mounted. The two impellers 26 . 28 are at the camp sled 44 rotatably mounted. The adjustment drive 46 can be designed as an electric motor, in particular as a stepping motor.

Zur Führung des Fadens 14 dient ein sogenanntes Fadenführungslineal 50. Das Fadenführungslineal 50 kann insbesondere eine bogenförmige (konvexe) Fadenführungskontur 52 aufweisen, an der der aufzuspulende Faden 14 beim Spulprozess unter Spannung anliegt und geführt ist. Es versteht sich, dass das Fadenführungslineal 50 mehrteilig ausgeführt sein kann.To guide the thread 14 serves a so-called thread guide ruler 50 , The thread guide ruler 50 In particular, an arcuate (convex) thread guide contour 52 have, on which the aufzuspulende thread 14 energized and energized during the winding process. It is understood that the thread guide ruler 50 can be made in several parts.

Am Tragrahmen 36 ist ein Anschlagmittel 54 für einen Nullabgleich der Drehposition der beiden Flügelräder angeordnet. Das Anschlagmittel 54 ist durch ein Verschieben des Lagerschlittens 44 in Richtung auf das Anschlagmittel 54 in einen von den beiden Fügelrädern 26, 28 überstrichenen Rotationsbereich bewegbar und dient einer Kalibrierung der Steuereinrichtung 38 auf eine durch das Anschlagmittel 54 definierte Drehlage der Flügelräder 26, 28. Dadurch können die Flügelräder 26, 28 vor Beginn des Spulprozesses in ihrer jeweiligen Drehstellung um ihre Drehachse 32, 34 auf einfache Weise exakt synchronisiert werden. Zum Erfassen einer jeweiligen Drehstellung (Drehlage) der Flügelräder 26, 28 dienen Encoder 56. Die Encoder 56 sind zwecks einer Datenübertragung in nicht näher wiedergegebener Weise mit der Steuereinrichtung 38 verbunden.On the support frame 36 is a sling 54 arranged for a zero balance of the rotational position of the two impellers. The slings 54 is by moving the bearing carriage 44 towards the slings 54 in one of the two driving wheels 26 . 28 swept rotation range movable and serves a calibration of the control device 38 on one by the slings 54 defined rotational position of the impellers 26 . 28 , This allows the impellers 26 . 28 before the beginning of the winding process in their respective rotational position about their axis of rotation 32 . 34 be easily synchronized in a simple way. For detecting a respective rotational position (rotational position) of the impellers 26 . 28 serve encoders 56 , The encoders 56 are for the purpose of data transmission in unspecified reproduced manner with the control device 38 connected.

2 zeigt die Fadenverlegungsvorrichtung 12 aus 1 in einer freigestellten Draufsicht. Die beiden Flügelräder 26, 28 weisen jeweils drei Flügel 26a, 26b, 26c; 28a, 28b, 28c auf. Es versteht sich, dass die Flügelräder 26, 28 auch zwei oder vier bzw. sogar fünf Flügel aufweisen können. Die Drehachsen 32, 34 der beiden Flügelräder 26, 28 sind in Richtung der in 1 gezeigten Spulenlängsachse 22 zueinander seitlich versetzt angeordnet. 2 shows the thread laying device 12 out 1 in a freestanding top view. The two impellers 26 . 28 each have three wings 26a . 26b . 26c ; 28a . 28b . 28c on. It is understood that the impellers 26 . 28 can also have two or four or even five wings. The axes of rotation 32 . 34 the two impellers 26 . 28 are in the direction of in 1 shown coil longitudinal axis 22 arranged laterally offset from each other.

Der aufzuspulende Faden 14 ist beim Aufspulprozess in an sich bekannter Weise im schnellen Wechsel an den Flügeln 26a, 26b, 26c; 28a, 28b, 28c der zueinander gegenläufig rotierenden Flügelräder 26, 28 geführt. Die Flügel 26a, 26b, 26c; 28a, 28b, 28c der Flügelräder 26, 28 treten dabei jeweils an jeweiligen Auftauchpunkten A₁, A₂ aus der Fadenführungskontur 52 des Fadenführungslineals 50 hervor und treten in die Fadenführungskontur 52 des Fadenführungslineals 50 im Bereich von Eintauchpunkten E₁, E₂ wieder ein. Eine Fadenübergabe zwischen den Flügelrädern 26, 28 erfolgt jeweils im Bereich bzw. an den Eintauchpunkten E₁, E₂. Die Auftauchpunkte A₁, A₂ und die Eintauchpunkte E₁, E₂ der beiden Flügelräder 26, 28 fallen aufgrund der zueinander (in Richtung der Spulenlängsachse 22) versetzt angeordneten Drehachsen 32, 34 der Flügelräder 26, 28 nicht zusammen. Der vorstehend erläuterte Rotationsbereich der beiden Flügelräder ist in 2 mit R₁, R₂ bezeichnet.The thread to be wound up 14 is in the winding process in a conventional manner in quick change to the wings 26a . 26b . 26c ; 28a . 28b . 28c the counter-rotating impellers 26 . 28 guided. The wings 26a . 26b . 26c ; 28a . 28b . 28c the impellers 26 . 28 in each case occur at respective points of emergence A ₁ , A ₂ from the thread guide contour 52 the thread guide ruler 50 come out and enter the thread guide contour 52 the thread guide ruler 50 in the range of immersion points E ₁ , E ₂ again. A thread transfer between the impellers 26 . 28 takes place in each case in the area or at the immersion points E ₁ , E ₂ . The emergence points A ₁ , A ₂ and the immersion points E ₁ , E _{2 of} the two impellers 26 . 28 fall due to each other (in the direction of the coil longitudinal axis 22 ) arranged offset axes of rotation 32 . 34 the impellers 26 . 28 not together. The above-described rotation range of the two impellers is in 2 designated R ₁ , R ₂ .

Werden die beiden Flügelräder 26, 28 konstant mit einer identischen Winkelgeschwindigkeit gegeneinander bewegt, so wie es bei bekannten Fadenverlegevorrichtungen mit mechanisch gekoppelten Flügelrädern der Fall ist, kann die Changierbewegung des Fadens in Richtung der Spulenlängsachse 22 (1) bzw. in Richtung der dazu parallel verlaufend angeordneten Changierachse 58 (2) nur eine fixe Hubbreite, d. h. eine sogenannte Normalhubbreite H_N, aufweisen. Deren Maß ergibt sich u. a. aus dem Durchmesser der Flügelräder 26, 28, der Anzahl Flügel 26a, 26b, 26c; 28a, 28b, 28c, dem Abstand der Fadenführungskontur 52 zur Drehachse 32, 34 der Flügelräder 26, 28 und dem Abstand der Drehachsen 32, 24 der Flügelräder 26, 28 selbst.Be the two impellers 26 . 28 constantly moved with an identical angular velocity against each other, as is the case with known yarn laying devices with mechanically coupled impellers, the traversing movement of the yarn in the direction of the coil longitudinal axis 22 ( 1 ) or in the direction of the parallel thereto arranged traversing axis 58 ( 2 ) have only one fixed stroke width, ie a so-called normal stroke width H _N. Their measure results, inter alia, from the diameter of the impellers 26 . 28 , the number of wings 26a . 26b . 26c ; 28a . 28b . 28c , the distance of the thread guide contour 52 to the axis of rotation 32 . 34 the impellers 26 . 28 and the distance of the axes of rotation 32 . 24 the impellers 26 . 28 even.

Bei der erfindungsgemäßen Fadenverlegervorrichtung 12 kann der Faden 14 mit einer von der der Normalhubbreite H_N abweichenden Soll-Hubbreite H_S relativ zur Spulenlängsachse 22 (1) bzw. Changierachse 58 bewegt werden. In 2 ist eine Soll-Hubbreite H_S mit Umkehrpunkten U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens 14 eingetragen, die beispielhaft kleiner als die Normalhubbreite H_N der Fadenverlegevorrichtung 12 gewählt ist. Das Hubzentrum der jeweiligen Changierbewegung des Fadens 14 ist mit H_C bezeichnet.In the thread laying device according to the invention 12 can the thread 14 with a deviation from the normal stroke width H _N nominal stroke width H _S relative to the coil longitudinal axis 22 ( 1 ) or oscillating axis 58 to be moved. In 2 is a desired stroke width H _S with reversal points U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread 14 registered, the example smaller than the normal stroke width H _{N of} the thread laying device 12 is selected. The Lifting center of the respective traversing movement of the thread 14 is designated H _C.

Das erfindungsgemäße Verfahren 100 zum Steuern der vorstehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 erläuterten Fadenverlegevorrichtung 12 wird nachstehend unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 3, 4 und 5 erläutert.The inventive method 100 for controlling the above in connection with the 1 and 2 explained thread laying device 12 will be described below with additional reference to the 3 . 4 and 5 explained.

In 3 sind die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 als Blockschaltbild wiedergegeben. In einem ersten Schritt 102 wird die jeweilige axiale Position der Umkehrpunkte U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens 14 relativ zur Spulenlängsachse 22 (1), mithin die gewünschte Soll-Hubbreite H_S des Fadens in Richtung der Changierachse, definiert bzw. vorgegeben. Die Drehachsen 32, 34 der beiden Flügelräder 26, 28 und das Fadenführungslineal 50 werden vorzugsweise in Abhängigkeit von der für die Changierbewegung vorgegebenen Soll-Hubbreite H_S des Fadens 14 relativ zueinander derart positioniert, dass die jeweiligen Eintauchpunkte E₁, E₂ der Flügelräder 26, 28 mit dem jeweils korrespondierenden vorgegebenen Umkehrpunkt U₁, U₂ in Richtung der Changierachse 58 fluchten.In 3 are the individual steps of the method according to the invention 100 reproduced as a block diagram. In a first step 102 is the respective axial position of the reversal points U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread 14 relative to the coil longitudinal axis 22 ( 1 ), Thus, the desired desired stroke width H _{S of} the thread in the direction of the traversing axis, defined or predetermined. The axes of rotation 32 . 34 the two impellers 26 . 28 and the thread guide ruler 50 are preferably in dependence on the predetermined for the traversing movement stroke width H _{S of} the thread 14 positioned relative to each other such that the respective immersion points E ₁ , E _{2 of} the vanes 26 . 28 with the respectively corresponding predetermined reversal point U ₁ , U ₂ in the direction of the traversing axis 58 aligned.

In einem weiteren Schritt 104 wird eine theoretische konstante Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_c für das während eines Leerhubintervalls T_L jeweilig im Leerhub bewegte (d. h. das den Faden während des Leerhubintervalls T_L jeweilig nicht führende) Flügelrad 26, 28, mithin das jeweilige Leerhub-Flügelrad 26, 28, für eine Übernahme des Fadens 14 (1) durch das Leerhub-Flügelrad 26, 28 von dem jeweils fadenführenden anderen Flügelrad 26, 28 im zeitlich nachfolgenden vorgegebenen Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens 14 (1) berechnet.In a further step 104 is a theoretical constant compensation angular velocity V _c for during a Leerhubintervall T _L respectively in the idle stroke moved (ie, the thread during the Leerhubintervall T _L respectively not leading) impeller 26 . 28 , hence the respective idle impeller 26 . 28 , for a takeover of the thread 14 ( 1 ) by the idle impeller 26 . 28 from the respective thread-guiding other impeller 26 . 28 in time subsequent predetermined reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread 14 ( 1 ).

In einem darauffolgenden Schritt 106 wird eine Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC für das Leerhub-Flügelrad 26, 28 während eines ersten Teilintervalls T_L1 des Leerhubintervalls auf Grundlage der theoretischen konstanten Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_c berechnet bzw. bestimmt.In a subsequent step 106 becomes an overcompensation angular velocity V _OC for the idle impeller 26 . 28 during a first sub-interval T _{L1 of} the Leerhubintervalls calculated based on the theoretical constant compensation angular velocity V _c or determined.

In Schritt 108 wird das Leerhub-Flügelrad 26, 28 während des ersten zeitlichen Teilintervalls T_L1 mit der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC angetrieben, Dies erfolgt durch entsprechendes Ansteuern des Elektromotors 30 des im Leerhub bewegten Leerhub-Flügelrads 26, 28 seitens der Steuerungseinrichtung 38.In step 108 becomes the idle impeller 26 . 28 during the first temporal sub-interval T _{L1 driven} at the overcompensation angular velocity V _OC , this is done by appropriately driving the electric motor 30 of the idle stroke moving Leerhub-impeller 26 . 28 on the part of the control device 38 ,

In einem weiteren Schritt 110 wird das Leerhub-Flügelrad 26, 28 während eines auf das erste Teilintervall T_L1 unmittelbar folgenden zweiten Teilintervalls T_L2 des Leerhubintervalls T_L von der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC auf eine vorgegebene Arbeitswinkelgeschwindigkeit V_W des Leerhub-Flügelrads 26, 28 im folgenden Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung eingeregelt, um den Faden 14 mit dem Leerhub-Flügelrad 26, 28 vom fadenführenden anderen Flügelrad 26, 28 im nächsten Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung mit der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W zu übernehmen.In a further step 110 becomes the idle impeller 26 . 28 during a second subinterval T _L2 of the idle stroke interval T _L directly following the first subinterval T _L1 from the overcompensation angular velocity V _OC to a predetermined working angular velocity V _{W of} the idle stroke vane 26 , 28 in the following reversal point U ₁ , U _{2 of} the traverse motion adjusted to the thread 14 with the idle impeller 26 . 28 from the thread-guiding other impeller 26 . 28 In the next reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement with the predetermined working angular velocity V _W to take.

Die vorgenannten Schritte 102 bis 110 bzw. 104 bis 110 werden zum Aufspulen des Fadens 14 auf der Spule 16 mit der vorgegebenen Soll-Hubbreite H_S, vorzugsweise fortwährend, wiederholt.The above steps 102 to 110 respectively. 104 to 110 are used to wind up the thread 14 on the spool 16 with the predetermined desired stroke width H _S , preferably continuously, repeated.

Ist die vorgegebene Soll-Hubbreite H_S schmaler als der Normalhub H_N, so muss dasjenige Flügelrad 26, 28, das den Faden 14 gerade nicht führt (= Leerhub-Flügelrad) die Winkeldifferenz durch eine höhere Drehgeschwindigkeit kompensieren. Bei einer vollständigen Umdrehung wird das Flügelrad 26, 28 aufgrund seiner dreiflügligen Bauweise mithin insgesamt dreimal auf die Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC beschleunigt und auf die Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_w abgebremst, wenn die gewählte Soll-Hubbreite H_S schmaler als der vorstehend erläuterte Normalhub H_N gewählt wird. Im industriellen Einsatz kann dieser Vorgang 500-mal pro Minute oder häufiger erfolgen.If the predetermined desired stroke width H _{S is} narrower than the normal stroke H _N , then that impeller must 26 . 28 that the thread 14 just does not lead (= Leerhub impeller) compensate the angular difference by a higher rotational speed. In one complete turn, the impeller becomes 26 . 28 Therefore, due to its three-winged construction, it accelerates a total of three times to the overcompensation angular velocity V _OC and decelerates to the working angular velocity V _w when the selected target stroke width H _{S is selected to be} narrower than the normal stroke H _N discussed above. In industrial use, this process can be done 500 times per minute or more.

Damit das Leerhub-Flügelrad 26, 28, d. h. dasjenige der beiden Flügelräder 26, 28, das den Faden 14 während eines Leerhubintervalls T_L gerade nicht führt, den Faden 14 mit der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W exakt am jeweilig folgenden Umkehrpunkt U₁, U₂ von dem den Faden 14 führenden Flügelrad 26, 28 übernehmen kann, dient das zweite Teilintervall T_L2 des Leelaufintervalls T_L als eine steuerungstechnische Beruhigungsphase vor der unmittelbar darauffolgenden Arbeitsphase des Leerhub-Flügelrads 26, 28. Dies ermöglicht es der Steuereinrichtung 38 (1), das jeweilige Leerhub-Flügelrad 26, 28 (2) mit der erforderlichen Genauigkeit auf die Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W einzuregeln. Die dem jeweiligen Arbeitshub der Flügelräder 26, 28 vorgeschaltete Beruhigungsphase hat zur Folge, dass ohne eine Geschwindigkeitsanpassung der Flügelräder 26, 28 zum gewünschten Zeitpunkt die Fadenübergabe im Umkehrpunkt U₁, U₂ möglich ist.So the idle impeller 26 . 28 ie that of the two impellers 26 . 28 that the thread 14 during a Leerhubintervalls T _L just does not lead, the thread 14 with the given working angular velocity V _W exactly at the respectively following reversal point U ₁ , U ₂ of which the thread 14 leading impeller 26 . 28 can take over, the second sub-interval T _{L2 of} the Leelaufintervall T _L serves as a control-technical calming before the immediately following phase of the Leerhub impeller 26 . 28 , This allows the controller 38 ( 1 ), the respective Leerhub impeller 26 . 28 ( 2 ) with the required accuracy to the working angular velocity V _W. The respective working stroke of the impellers 26 . 28 Preceding calming phase has the consequence that without a speed adjustment of the impellers 26 . 28 at the desired time the thread transfer at the reversal point U ₁ , U _{2 is} possible.

Die Beruhigungsphase wird deshalb erfindungsgemäß durch ein Überhöhen der theoretischen Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C des Flügelrads 26, 28 auf eine Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC ausgeglichen. Eine lange Beruhigungsphase begünstigt zwar eine Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W des Flügelrads 26, 28 in einem kleinen Toleranzbereich, Die daraus folgende hohe Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC verlangt jedoch eine große Dynamik des Systems. Es ist deshalb vorteilhaft, die Beruhigungsphase, d. h. das zweite Teilintervall T_L2 des Leerhubintervalls T_L, jeweils so klein wie nötig zu halten, da diese eine Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC nahe an der theoretischen konstanten Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C zulässt. Die Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC für die schmalste, nutzbare Soll-Hubbreite H_S der Fadenverlegevorrichtung ist dabei in jedem Falle gleich oder kleiner als 120%, vorzugsweise gleich oder kleiner als 112%, der theoretischen konstanten Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C.The calming phase is therefore according to the invention by an increase in the theoretical compensation angular velocity V _{C of} the impeller 26 . 28 balanced to an overcompensation angular velocity V _OC . Although a long calming phase favors a working angular velocity V _{W of} the impeller 26 . 28 in a small tolerance range, However, the resulting high overcompensation angular velocity V _OC requires a great dynamics of the system. It It is therefore advantageous to keep the settling phase, ie the second sub-interval T _{L2 of} the idle stroke interval T _L , as small as necessary, since this permits an overcompensation angular velocity V _OC close to the theoretical constant compensation angular velocity V _C. The overcompensation angular velocity V _OC for the narrowest, usable nominal stroke width H _{S of} the yarn laying apparatus is in each case equal to or less than 120%, preferably equal to or less than 112%, of the theoretical constant compensating angular velocity V _C.

Wird die Soll-Hubbreite H_S der Changierbewegung des Fadens 14 grösser als die Normalhubbreite H_N der Fadenverlegevorrichtung 12 gewählt, so werden die Flügelräder 26, 28 im jeweiligen Leerhubintervall T_L langsamer bewegt, als in ihrer jeweiligen Arbeitsphase. Wiederum ergibt sich eine theoretische Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C des jeweiligen Leerhub-Flügelrads 26, 28, welche als Grundlage für die Berechnung der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC dient.If the desired stroke width H _{S of} the traversing movement of the thread 14 greater than the normal stroke width H _N of the yarn laying device 12 chosen, so are the impellers 26 . 28 in the respective Leerhubintervall T _L moves slower than in their respective working phase. Again, there results a theoretical compensation angular velocity V _{C of} the respective idle impeller 26 . 28 which serves as the basis for the calculation of the overcompensation angular velocity V _OC .

Analog der schmalsten vorgebbaren Soll-Hubbreite H_Smin gilt für die breiteste oder maximale vorgebbare Soll-Hubbreite H_Smax, dass die Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC nicht weniger als 88% der theoretischen Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C beträgt. Somit bewegt sich die Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC, ausgehend vom Normalhub H_N, beispielsweise in einem Bereich von –12% bis +12% der theoretischen Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C. Das Verhältnis zwischen der Überhöhung (= ΔV) der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC gegenüber der rechnerischen theoretischen Kompensations-Winkelgeschwindigkeit V_C und der gewählten Soll-Hubbreite H_S lässt sich gemäß 4 als eine lineare Kurve darstellen.Analogously to the narrowest predefinable setpoint stroke width H _Smin , for the widest or maximum predefinable setpoint stroke width H _Smax , the overcompensation angular velocity V _{OC is} not less than 88% of the theoretical compensation angular velocity V _C. Thus, the overcompensation angular velocity V _OC , starting from the normal stroke H _N , for example, is in a range of -12% to + 12% of the theoretical compensation angular velocity V _C. The ratio between the overshoot (= ΔV) of the overcompensation angular velocity V _OC versus the theoretical theoretical compensation angular velocity V _C and the selected target stroke width H _S can be determined according to 4 represent as a linear curve.

In 5 ist der Winkelverlauf beider Flügelräder 26, 28 beispielhaft für eine vorgegebene Soll-Hubbreite H_S, die kleiner ist, als die Normalhubbreite H_N (2) der Fadenverlegevorrichtung 12, für zwei Doppelhübe über die Zeit t aufgetragen. Die Steigung der Kurven entspricht der jeweiligen Winkelgeschwindigkeit der Flügelräder 26, 28 (2).In 5 is the angular course of both impellers 26 . 28 by way of example for a predetermined desired stroke width H _S , which is smaller than the normal stroke width H _N (FIG. 2 ) of the thread-laying device 12 , plotted for two double strokes over time t. The slope of the curves corresponds to the respective angular velocity of the impellers 26 . 28 ( 2 ).

Gestartet wird beispielhaft am ersten Umkehrpunkt U₁ links vom Hubzentrum H_C (2) mit dem ersten Flügel 26a des ersten Flügelrads 26.The starting point is, for example, at the first turning point U _{1 to the} left of the lifting center H _C ( 2 ) with the first wing 26a of the first impeller 26 ,

Während des Arbeitshubes bewegt der erste Flügel 26a des ersten Flügelrads 26 den Faden mit der für den Spul- bzw. Aufwickelprozess erforderlichen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W. Am Übergabe- bzw. Umkehrpunkt U₂ rechts vom Hubzentrum H_C wird der Faden 14 vom zweiten Flügelrad 28 mit dem ersten Flügel 28a und mit der Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W übernommen.During the working stroke, the first wing moves 26a of the first impeller 26 the thread with the required for the winding or Aufwickelprozess working angular velocity V _W. At Übergabe- or reversal point U _{2 to the} right of the lifting center H _C is the thread 14 from the second impeller 28 with the first wing 28a and adopted at the working angular velocity V _W.

Der erste Flügel 26a des ersten Flügelrads 26 wird nun durch Ansteuerung des Elektromotors 30 des ersten Flügelrads 26 im ersten Teilintervall T_L1 des Leerhubintervalls T_L mit der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC bewegt. Der zeitliche Beginn des zweiten Teilintervalls T_L2 des Leerhubintervalls T_L – mit anderen Worten der steuer – bzw. regelungstechnischen Beruhigungsphase – ist durch den Schnittpunkt der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC und der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W des jeweiligen Leerhub-Flügelrads im nachfolgenden Umkehrpunkt U₂ gekennzeichnet. Da die drei Flügel 26a, 26b, 26c des ersten Flügelrads 26 miteinander starr verbunden sind, wirken sich die Geschwindigkeitsänderungen des ersten Flügelrads 26 auf alle drei Flügel 26a, 26b, 26c des ersten Flügelrads 26 gleichermaßen aus. Der zweite Flügel 26b wird mithin ebenfalls wie der erste Flügel 26a im ersten Teilintervall T_L1 des Leerhubintervalls T_L mit der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC und im zweiten Teilintervall T_L2 des Leerhubintervalls T_L, d. h. der nachfolgenden Beruhigungsphase T_L2, mit der Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W bewegt, um den Faden 14 exakt zum Übernahmezeitpunkt T₂ im Umkehrpunkt U₁ links des Hubzentrums H_C vom zweiten Flügelrad 28 zu übernehmen.The first wing 26a of the first impeller 26 will now be controlled by the electric motor 30 of the first impeller 26 in the first sub-interval T _L1 of Leerhubintervall T _L with the overcompensation angular velocity V _OC moves. The temporal beginning of the second sub-interval T _{L2 of} the Leerhubintervalls T _L - in other words the control or control technical calming - is through the intersection of the overcompensation angular velocity V _OC and the predetermined working angular velocity V _{W of} the respective Leerhub impeller in the following reversal point U ₂ marked. Because the three wings 26a . 26b . 26c of the first impeller 26 rigidly connected to each other, affect the speed changes of the first impeller 26 on all three wings 26a . 26b . 26c of the first impeller 26 alike. The second wing 26b will therefore be like the first grand piano 26a in the first sub-interval T _{L1 of} the Leerhubintervalls T _L with the overcompensation angular velocity V _OC and the second sub-interval T _L2 of Leerhubintervall T _L , ie the subsequent calming phase T _L2 , with the working angular velocity V _W moves to the thread 14 exactly at the time of transfer T ₂ at the reversal point U _{1 to the} left of the lifting center H _{C of} the second impeller 28 to take over.

Der Startpunkt T_S des zweiten Teilintervalls T_L2 des Leerhubintervalls T_L, d. h. der steuerungstechnischen Beruhigungsphase, kann steuerungsseitig insbesondere mittels fortwährender mathematischer Integration der sich ergebenden Winkelstrecke mit der Überkompensations-Winkelgeschwindigkeit V_OC des jeweilig im Leerhub bewegten (Leerhub)Flügelrads 26, 28 vom jeweiligen Übernahmezeitpunkt T₁, T₂ (= Startzeitpunkt) seines Leerhubes, d. h. vom Zeitpunkt der Fadenübergabe an das jeweilig fadenführende andere Flügelrad 26, 28 im dazu korrespondierenden Umkehrpunkt U₁, U₂ der Changierbewegung des Fadens 14 (1) bis hin zu einem von der Steuerungseinrichtung 38 fortlaufend neu bestimmten, d. h. einem zeitlich wandernden Prüfzeitpunkt T_P1, T_p2, T_Pn im Leerhubintervall T_L und der jeweilig erreichbaren Winkelstrecke mit der Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W vom jeweiligen Prüfzeitpunkt T_P1, T_p2, T_Pn bis hin zum jeweilig darauffolgenden Übergabezeitpunkt T₂ im nachfolgenden Umkehrpunkt U₁, U₂ berechnet bzw. vorgegeben werden. Sobald der nächste Übergabepunkt U₁, U₂ bei einem Beginn des zweiten Teilintervalls T_L2 im Prüfzeitpunkt T_P1, T_P2, T_Pn mit der vorgegebenen Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W erreicht werden kann, wird dieser Prüfzeitpunkt T_P1, T_P2, T_Pn von der Steuereinrichtung als Startzeitpunkt T_S des zweiten Leerhubintervalls T_L2 vorgegeben. Dies kann in Echtzeit erfolgen. Der Elektromotor 30 des (Leerhub-)Flügelrades 26, 28 wird von der Steuereinrichtung 38 ab dem Startzeitpunkt T_S derart angesteuert, dass das Leerhub-Flügelrad 26, 28 während des zweiten Leerhubintervalls T_L2 auf die vorgegebene Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W eingeregelt wird, so dass das Leerhub-Flügelrad 26, 28 den Faden 14 im nachfolgenden Umkehrpunkt U₁, U₂ der Soll-Hubbreite H_S exakt im jeweiligen Übernahmezeitpunkt T₁, T₂ von dem jeweilig aus dem Arbeitshub kommenden anderen Flügelrad 26, 28 übernimmt. Der Faden 14 wird nachfolgend von dem Flügelrad 26, 28, nachdem dieses den Faden 14 übernommen hat, mit der jeweils gewünschten Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W über die Soll-Hubbreite H_S in Richtung der Changierachse 58 (2) bzw. der Spulenlängsachse 22 (1) zum nächstfolgenden Umkehrpunkt U1, U2 bewegt. Bei Erreichen des nächstfolgenden Umkehrpunktes U₁, U₂ übernimmt wiederum das aus dem Leerhub kommende Flügelrad 26, 28 mit der Arbeits-Winkelgeschwindigkeit V_W den Faden 14 von dem aus dem Arbeitshub kommenden Flügelrad 26, 28, so dass der Faden 14 in schneller Folge über die vorgegebene Soll-Hubbreite H_S längs der Spulenlängsachse 22 relativ zur Spule 16 hin- und herbewegt wird.The starting point T _{S of} the second subinterval T _{L2 of} the Leerhubintervalls T _L , ie the control-technical calming, on the control side in particular by means of continuous mathematical integration of the resulting angular distance with the overcompensation angular velocity V _{OC of} the respective Leerhub moved (idle stroke) impeller 26 . 28 from the respective takeover time T ₁ , T ₂ (= start time) of its idle stroke, ie from the time of thread transfer to the respective thread-leading other impeller 26 . 28 in the corresponding reversal point U ₁ , U _{2 of} the traversing movement of the thread 14 ( 1 ) to one of the controller 38 continuously re-determined, ie a time-varying test time T _P1 , T _p2 , T _Pn Leerhubintervall T _L and the respective achievable angular distance at the working angular velocity V _W from the respective test time T _P1 , T _p2 , T _Pn up to the respective subsequent transfer time T ₂ in the following reversal point U ₁ , U _{2 are} calculated or specified. As soon as the next transfer point U ₁ , U _{2 can be reached} at the start of the second subinterval T _L2 at the test time T _P1 , T _P2 , T _Pn at the predetermined working angular speed V _W , this test time T _P1 , T _P2 , T _Pn predetermined by the control device as a start time T _{S of} the second Leerhubintervalls T _L2 . This can be done in real time. The electric motor 30 of the (idle stroke) impeller 26 . 28 is from the controller 38 controlled starting from the start time T _S such that the idle stroke impeller 26 . 28 is adjusted to the predetermined working angular velocity V _W during the second Leerhubintervall T _L2 , so that the idle stroke impeller 26 . 28 the thread 14 in the following reversal point U ₁ , U _{2 of} the desired stroke width H _S exactly in the respective acquisition time T ₁ , T ₂ of the respective impeller coming from the next working stroke 26 . 28 takes over. The string 14 will follow from the impeller 26 . 28 after this the thread 14 has assumed, with the respective desired working angular velocity V _W on the desired stroke width H _S in the direction of the traversing axis 58 ( 2 ) or the coil longitudinal axis 22 ( 1 ) to the next reversal point U1, U2 moves. When the next reversal point U ₁ , U _{2 is reached} , in turn, the impeller coming from the idle stroke takes over 26 . 28 with the working angular velocity V _W the thread 14 from the impeller coming out of the working stroke 26 . 28 so the thread 14 in rapid succession over the predetermined desired stroke width H _S along the coil longitudinal axis 22 relative to the coil 16 is moved back and forth.

Claims

Procedure ( 100 ) for controlling a thread-laying device ( 12 ) with two counter-driven impellers ( 26 . 28 ) on a rotating spool ( 16 ) aufzuspulenden thread ( 14 ) by means of a traversing movement with one of a Grundhubbreite (H _N ) of the yarn laying device ( 12 ) deviating nominal stroke width (H _S ) between two reversal points (U ₁ , U ₂ ) along the coil longitudinal axis ( 22 ), comprising the following steps: a) Defining ( 102 ) of a respective axial position of the reversal points (U ₁ , U ₂ ) of the desired stroke width (H _S ) of the traversing movement of the thread ( 14 ) relative to the coil longitudinal axis ( 22 ); b) Calculate ( 104 ) of a theoretical constant compensating angular velocity (V _C ), with which the impeller ( 26 . 28 ), ie the Leerhub impeller ( 26 . 28 ) during a Leerhubintervalls (T _L ) would have to be moved to the thread ( 14 ) of the respective thread-guiding other impeller ( 26 . 28 ) in the following reversal point (U ₁ , U ₂ ) to take over the traversing movement; c) Calculate ( 106 ) over-compensation angular velocity (V _OC ) of the idle-stroke impeller ( 26 . 28 during a first sub-interval (T _L1 ) of the idle stroke interval (T _L ) based on the theoretical compensation angular velocity (V _C ); d) driving ( 108 ) of the electric motor ( 30 ) of the Leerhub-impeller ( 26 . 28 ) such that it is driven at the overcompensation angular velocity (V _OC ) during the first temporal subinterval (T _L1 ); following e) Adjustment ( 110 ) of the Leerhub-impeller ( 26 . 28 ) from the overcompensation angular velocity (V _OC ) to a predetermined working angular velocity (V _W ) in the following reversal point (U ₁ , U ₂ ) of the traversing movement during a second subinterval (TL ₂ ) of the following following the first subinterval (T _L1 ) Leerhubintervalls (T _L ) to the thread ( 14 ) with the idle impeller ( 26 . 28 ) from the thread-guiding other impeller ( 26 . 28 ) in the next reversal point (U ₁ , U ₂ ) of the traversing movement with the predetermined working angular velocity (V _W ) to take over; and f) repeating steps b) -e) for moving the thread back and forth ( 14 ) with the predetermined desired stroke width (H _S ) relative to the coil ( 22 ).

A method according to claim 1, characterized in that the overcompensation angular velocity (V _OC ) is selected such that this by a maximum of 20%, preferably by a maximum of 15%, more preferably by a maximum of 12%, of the calculated theoretical constant target compensation angular velocity (V _C ) deviates.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a starting time (T _S ) of the second sub-interval (T _L2 ) of the Leerhubintervalls (T _L ) based on a continuous integration of the overcompensation angular velocity (V _OC ) from the acquisition time (T ₁ ) the Leerhub movement of each Leerhub-impeller ( 26 . 28 ) to a continuously newly determined test time (T _P1 , T _P2 , T _PN ) in Leerhubintervall (T _L ) of the Leerhub-Flügelrads ( 26 . 28 ) and at the predetermined working angular velocity (V _W ) achievable angular distance of the Leerhub-impeller ( 26 . 28 ) from the time of testing (T _P1 , T _P2 , T _PN ) to the time of takeover (T ₂ ) of the thread ( 14 ) by the respective idle impeller ( 26 . 28 ) in the respective next reversal point (U ₁ , U ₂ ) of the traversing movement of the thread ( 14 ) is determined or calculated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thread laying device ( 12 ) a thread guide ruler ( 50 ), wherein the thread guide ruler ( 50 ) and the axes of rotation ( 32 . 34 ) of the two impellers ( 26 . 28 ) as a function of the traversing movement of the thread ( 14 ) each predetermined set stroke width (H _S ) are positioned relative to each other.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the traversing movement of the thread ( 14 ) a desired stroke width (H _S ) between 1 mm and 290 mm, in particular between 5 mm and 290 mm is specified.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Electric motors ( 30 ) by means of a common digital signal processor ( 38a ).

Method according to claim 6, characterized in that the electric motors ( 30 ) of the impellers ( 26 . 28 ) from the control device ( 38 ) are controlled by means of a vector control.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a metrological detection of a respective rotational position of the impellers ( 26 . 28 ) about their axes of rotation ( 32 . 34 ) each with an encoder ( 56 ) with an angular resolution of preferably 0.25 ° or less.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thread-guiding impeller ( 26 . 28 ) is driven at a constant or variable working angular velocity (V _W ) during its working stroke.

Thread laying device ( 12 ) for winding a thread ( 14 ) on a spool ( 22 ), comprising: two impellers ( 26 . 28 ), each by means of an electric motor ( 30 ) about their axes of rotation ( 32 . 34 ) are driven in opposite directions; a control device ( 38 ) for controlling the electric motors ( 30 ) required to carry out a tax procedure ( 100 ) is programmed according to one of the preceding claims.

Thread laying device according to claim 10, characterized in that the electric motors ( 30 ) brushless, in particular as a three-phase hybrid stepping motors, are executed.

Thread laying device according to claim 10 or 11, characterized in that the control device ( 38 ) a signal processor ( 38a ), by means of which the two electric motors ( 30 ) of the impellers ( 26 . 28 ) are synchronized controllable.

Thread laying device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the control device ( 38 ) one encoder each ( 56 ) for detecting a respective rotational position and speed of the impellers ( 26 . 28 ) having.

Thread laying device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the control device ( 38 ) for controlling a coil drive ( 20 ) for those with the thread ( 14 ) coil to be wound ( 16 ) is trained.

Winder ( 10 ) with a coil holder ( 18 ) with a coil drive ( 20 ) for circulating one on the coil mount ( 18 ) arranged coil ( 16 ) and with a thread laying device ( 12 ) according to one of the preceding claims 10 to 14.