EP1161396B1 - Method and device for winding a yarn bobbin - Google Patents
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- EP1161396B1 EP1161396B1 EP01909582A EP01909582A EP1161396B1 EP 1161396 B1 EP1161396 B1 EP 1161396B1 EP 01909582 A EP01909582 A EP 01909582A EP 01909582 A EP01909582 A EP 01909582A EP 1161396 B1 EP1161396 B1 EP 1161396B1
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Definitions
- the invention relates to a method for winding a bobbin according to the Preamble of claim 1 and a device for performing the Method according to the preamble of claim 11.
- the method and the device are from EP 0 235 557 (Bag. 1509) known.
- the thread When winding a thread into a thread spool, the thread is inside the Spool width at a substantially constant peripheral speed Thread spool with a variable crossing angle on the surface of the spool stored.
- the thread is passed through a traversing thread guide before the baffle to the coil surface within a traversing stroke back and forth.
- a traversing thread guide before the baffle to the coil surface within a traversing stroke back and forth.
- breathing changes in length of the traverse strokes are called so-called breathing. Breathing creates a high edge build-up (Saddle formation) of the coils prevented.
- the length is changed the traverse strokes according to a given breathing function.
- the Breathing function defined by the time period that is needed to Length of the traverse stroke that was set before breathing increased again to reach.
- the breathing function is achieved through several breaths formed, which is a reciprocating movement of the traversing thread guide Define changed traverse stroke length.
- the breathing function is the thread in many breaths on the Coil surface deposited. Due to the breathing function, the distribution of the Reversal points of the traversing thread guide or the thread on the Coil surface defined at the coil ends.
- the breathing function directly affects the mass distribution of the thread.
- the bobbin density of the thread bobbin is substantially different from that Mass distribution of the thread depends on the bobbin.
- the within one Traversing stroke per unit of thread deposited on the circumference of the thread spool is however not constant, since the traversing thread guide at the end of the traversing stroke braked out of a traversing speed and after reversing again must be accelerated to the traversing speed.
- the traversing speed is constant, is the one at the circumference of the Thread bobbin deposited thread mass must also be constant. Outside of this linear range, the one deposited on the circumference of the thread spool changes Thread mass continuously up to a maximum in the area of the turning point.
- the method according to the invention now provides a connection between the Respiratory function and the mass distribution.
- the particular advantage of the invention is that the End areas of the thread spool with a defined mass distribution of the thread can be wrapped.
- Winding parameters are, for example, the thread speed Traversing speed, the crossing angle, the thread titer and the length of the Reversal range specified.
- the theoretically wound ideal thread spool is ideally wound by calculation, the calculated mass distribution being one does not exceed the specified setpoint. From the calculated mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool calculated distribution of the reversal points of the traversing thread guide in the Breathing function transferred. This process variant can be used predetermined mass distribution in the wound bobbin without a larger one Realize deviation.
- the calculation of the mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool is advantageously carried out in the following steps.
- the thread mass deposited during a traverse stroke is calculated from the specified winding parameters. Since the thread mass is proportional to the traversing speed, a certain thread mass can be assigned to each section of the traversing stroke. This assignment is based on the coil width B.
- the traversing stroke is divided into a plurality of mass segments with a constant width along the coil width. Each mass segment contains the thread mass stored in the mass segment, which is defined as the partial thread mass.
- a setpoint of the mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool to be calculated and a certain number of traversing strokes are specified.
- the number of traversing strokes is arbitrary, with a higher number of one small deviation between the calculated theoretically wound ideal Thread spool and the later wound thread spool leads.
- the calculated mass distribution contains a distribution of the Mass segments that serve as a measure of respiratory function.
- the absolute The number of mass segments is determined by the number of traversing strokes defined because each traverse stroke is made up of a large number of mass segments is.
- the breathing function which forms the distribution of the reversal points during the winding travel, can then be derived from the calculated mass distribution by the following steps.
- the changes in length of the traversing strokes are determined from the distribution of the mass segments within the calculated mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool. Since each point of reversal or each traverse stroke begins with a mass segment S 1 may be solely by the distribution of the mass segments S 1 relative to the package width, the length variations of the traverse strokes derived.
- a storage algorithm is advantageously included, so that, for example, a certain change between the changes of the individual traversing strokes is maintained.
- the Mass distribution of the thread determined on the wound thread spool.
- the actual value of the mass distribution could be by means of a hardness tester or manually determined by a thumb test.
- the given mass distribution can be determined whether the wound bobbin has the desired density profile.
- a corrected one is corrected Mass distribution set and the calculation of the theoretically wound ideal bobbin. The calculation is then the Breathing function redefined so that the newly wound bobbin is targeted has changed mass distribution.
- This process variant is special beneficial to certain profiles of the bobbin density in the wound bobbin to create.
- a sample coil could be wound first order to quickly optimize the coil density from the actual-target comparison to get.
- the pattern coil could only have a minimum number of Have thread layers, so that an optimization after a relatively short Winding time is possible.
- the determination of the Breathing function and thus the distribution of the reversal points as well as the Control of the traversing thread guide carried out by a control device.
- the Control device is connected to a drive of the traversing thread guide, wherein the drive the traversing movement and the traversing stroke of the Traversing thread guide influenced. Since both the traversing speed and also the length of the traversing stroke by the drive of the traversing thread guide are determined, the respiratory function can be carried out with high precision.
- the drive of the traversing thread guide is directly dependent controlled by the respiratory function in such a way that the respective changes in length the traversing strokes are carried out.
- the method according to the invention is independent of the type of winding.
- the types of winding apply to wild winding, precision winding or Step precision winding.
- the mean value of the game winding remains The traversing speed is essentially constant during the winding cycle.
- the winding ratio changes (Spindle speed / traversing speed) steadily during the winding cycle.
- a precision winding keeps the winding ratio constant.
- Step precision winding becomes the winding ratio after one predefined program changed in stages.
- the method according to the invention can be used both in the case of cylindrical thread spools essentially rectangular end faces as well as to form biconical bobbins with sloping faces.
- the device according to the invention for performing the method draws are characterized by a high flexibility in the manufacture of the thread spools. in this connection the breathing functions can be adjusted individually depending on the predicted mass distributions vary slightly.
- the control device goes with the specification of the traversing stroke and the traversing speed each from a currently specified respiratory function. This points the control device has a data memory for taking out Winding parameters and a microprocessor to calculate a Mass distribution of the thread on a theoretically wound ideal Thread spool and to determine a breathing function to change the length of the Traverse strokes on.
- the Traversing thread guide by means of an electric motor, for example one Stepper motor or an electric torque sensor, driven.
- an electric motor for example one Stepper motor or an electric torque sensor, driven.
- a shortening of the The traversing stroke can thus take place at a constant traversing speed or at thread masses stored per unit of time.
- the coupling between the traversing thread guide and the electric motor is advantageously designed as a belt drive.
- the electric motor has a Drive pulley on which a guided over at least one pulley Belt drives.
- the traversing thread guide is attached to the belt and is moved back and forth within the coil width.
- FIG. 1 shows an embodiment of a device according to the invention for Implementation of the method according to the invention, as shown for example can be used in a texturing machine.
- At the free ends of one fork-shaped coil holder 21 are two opposite centering plates 8 and 9 rotatably mounted.
- the coil holder 21 is on a pivot axis (not here shown) pivotally mounted in a machine frame.
- Between Centering plates 8 and 9 is a sleeve 7 for receiving a thread bobbin 6 curious; excited.
- On the surface of the sleeve 7 or the bobbin 6 is one Driving roller 5 on.
- the drive roller 5 is fixed on a drive shaft 11.
- the Drive shaft 11 is coupled to roller motor 10 at one end.
- the Roller motor 10 drives the drive roller 5 with a substantially constant Speed.
- the sleeve 7 or the bobbin 6 is now over friction driven by the drive roller 5 at a winding speed that a Winding a thread 1 at a substantially constant thread speed allows.
- the winding speed remains constant during the winding cycle.
- a traversing device 2 is arranged in front of the drive roller 5.
- the Traversing device 2 is constructed as a so-called belt traverse. in this connection a traversing thread guide 3 is attached to an endless belt 16.
- the Belt 16 is parallel to the sleeve between two pulleys 15.1 and 15.2 7 led. In the belt plane there is a part wrapped around the belt Drive pulley 14 arranged parallel to the pulleys 15.1 and 15.2.
- the drive pulley 14 is on a drive shaft 13 of an electric motor 12 attached.
- the electric motor 12 drives the drive pulley 14 in an oscillating manner, so that the traversing thread guide 3 in the area between the pulleys 15.1 and 15.2 back and forth.
- the electric motor 12 is a Control device 4 controllable.
- the control device 4 is connected to a arranged on the coil holder 21 sensor 17, which the speed of the Sleeve 7 detects and gives as a signal from the control device 4.
- the sensor 17 is designed as a pulse generator, who senses a catch groove 19 in the centering plate 8.
- the catch groove 19 belongs to a catching device 18 which catches and catches the thread 1 at the beginning of the winding travel Angling the thread on the sleeve 7 allows.
- the pulse generator 17 gives one signal per revolution depending on the always recurring catch groove 19. These pulses are in the control device 4th converted to evaluate the speed of the sleeve 7.
- the thread 1 becomes the thread spool 6 the sleeve 7 wound.
- the thread is in a guide groove of the Traversing thread guide 3 out.
- the traversing thread guide 3 is within the Spool width of the bobbin 6 back and forth by the traversing device 2.
- the electric motor 12 which can be designed, for example, as a stepper motor could be controlled.
- the increasing bobbin diameter of the bobbin 6 becomes made possible by a pivoting movement of the coil holder 21.
- the coil holder for this purpose, 21 has force transmitters (not shown here) which, on the one hand, have a Drive the thread spool required contact pressure between the thread spool 6 and generate the drive roller 5 and on the other hand a pivoting movement of the Allow coil holder 21.
- the traversing speed of the traversing thread guide 3 and the length of the traversing stroke are predetermined by the controller 4, which leads to a corresponding activation of the electric motor 12.
- the winding parameter E is given.
- the winding speed, the diameter of the drive roller, the traversing speed, the course of the traversing speed within a traversing stroke and the thread titer of the thread to be wound can be specified as the winding parameters E.
- the winding parameters E are stored in a data memory 24 within the control device 4.
- the control device 4 has a microprocessor 25.
- a calculation of a mass distribution F of the thread on a theoretically wound ideal thread spool is calculated from a predetermined mass distribution F Soll of the thread on a theoretically wound ideal thread spool and from a predetermined number n of traversing strokes H.
- a breathing function Z is then derived from the calculation of the mass distribution F, which causes the length changes of the traversing stroke when the electric motor 12 is actuated.
- the electric motor 12 In order for the traversing thread guide 3 to be positioned as precisely as possible by the To achieve traversing drive 2, the electric motor 12 with the control device 4 connected via a signal line through which the control device 4 an angular position of the rotor shaft of the electric motor 12 is supplied in each case.
- This actual position of the electric motor is in the control of a target position of the Electric motor included, so that always an adjustment and a very precise Control of the electric motor is guaranteed.
- a view of a cylindrical thread spool is shown schematically.
- the thread spool 6 is wound on the sleeve 7.
- the thread bobbin has a bobbin width B.
- the bobbin width B is formed by a maximum traversing stroke H max .
- the traversing stroke H denotes the distance in which the traversing thread guide is guided back and forth.
- the traversing thread guide is driven at a predetermined traversing speed.
- the traversing thread guide is braked shortly before reversal and accelerated again in the opposite direction.
- This thread reversal is shown schematically on the surface of the thread spool 6 using the example of some thread layers in FIG. 2.
- the point on the bobbin surface that marks the change in direction of the thread deposit due to the reversal of the traversing thread guide is referred to as the thread reversal point U.
- the thread reversal U at the end of the bobbin can extend over a longer distance on the bobbin surface. In this case the thread reversal point is to be equated with the turning point of the thread deposit.
- a thread reversal point U 1 is entered as an example on the end face 22 of the bobbin 6.
- a thread reversal point U ' 1 generated with the same traverse stroke H max is entered on the opposite end face 23.
- the thread reversal points U 1 and U ' 1 are formed on the outer edge of the thread spool, the traversing thread guide passing through the traversing stroke H max .
- the traversing stroke H max is first reduced to a minimal traversing stroke according to a predetermined breathing function and then extended to the original value H max of the traversing stroke.
- an arbitrary traversing stroke H is shown as an example, which is shortened by the change in length A at both coil ends compared to the maximum traversing stroke H max .
- the thread is deposited in the thread reversal at the reversal points U on the left side of the thread spool 6 and in U 'on the right side of the thread spool 6.
- a breathing function Z is shown schematically as an example for a cycle L in a diagram.
- the traverse stroke H is entered on the ordinate and the coil circumference ⁇ * D on the abscissa.
- the abscissa simultaneously represents one of the end faces of the thread spool 6.
- the thread is deposited in the thread reversal at point U 1 in a traversing stroke with the traversing stroke length H max .
- the change in the traversing stroke in the subsequent traversing strokes now takes place according to a breathing function Z.
- the breathing function Z thus defines the position of the thread reversal points U of the individual traversing strokes H.
- the course of the breathing function Z shown in FIG. 3 is exemplary. A large number of changes in length A of the traversing strokes are carried out within one breathing cycle L.
- the cycle L is ended as soon as the original maximum traversing stroke H max is reached again.
- a large number of breathing cycles are carried out during the winding of the thread spool.
- a constant thread mass is deposited in the area in which the traversing speed is constant.
- the deposited thread mass M increases continuously up to a maximum value in the area of the thread reversal U.
- the traversing stroke H is divided into a large number of mass segments S divided along the coil width B.
- the mass segments S are given a constant width ⁇ B.
- a thread mass M deposited within the mass segment S is assigned to each mass segment S thus formed. So the mass segment S 1 receives the thread mass M 1 , the mass segment S 2 the thread mass M 2 etc. up to a mass segment S i with the thread mass M i .
- the mass segment S i lies in a range in which the traversing speed is constant.
- the assigned thread mass M i will thus no longer change until the opposite end face of the bobbin is reached.
- the distribution of the mass distribution on the opposite end face is analogous to that shown in FIG. 4.
- the mass distribution F is advantageously calculated using standardized and therefore dimensionless thread masses.
- the partial thread mass m of a mass segment is formed by the ratio between the absolute thread mass M of said mass segment and the absolute thread mass M i of a mass segment S i lying in the central region of the bobbin width, in which a constant traversing speed is present.
- the partial thread mass of the mass segments will assume the values m> 1.
- the further procedure for determining the respiratory function Z is shown schematically in FIG. 6 using a signal plan.
- the mass distribution F of the thread is now calculated on a theoretically wound ideal thread spool.
- a nominal value of the mass distribution F Soll of the thread is first specified on the theoretically wound ideal thread spool.
- a maximum number n of the traversing strokes on which the ideal winding of the thread wound is based is predefined.
- the mass segments S 1 , S 2 to S i are added to a multiple corresponding to the number n of traversing strokes.
- the mass segments are distributed in compliance with the respective traversing strokes in such a way that the calculated total mass distribution on the spool does not exceed the predetermined target value F target .
- the calculated distribution of the mass segments includes the traversing stroke changes, so that the calculated mass distribution F is a measure of the sum of the changes in length A of the traversing strokes.
- the changes in length of the traverse strokes determined from the mass distribution are then determined in the breathing function Z required for the coil travel.
- a filing algorithm is taken into account, which contains a basic distribution of the length changes, for example to avoid thread overlaps.
- the length changes A of the traversing strokes can be determined, for example, in such a way that the coil width B is divided into a large number of small coil sections with a constant width.
- the number of mass segments S 1 contained therein is determined in each bobbin section. This results in a distribution of the mass segments S 1 between the maximum traverse stroke H max and a minimum traverse stroke H min .
- the number of mass segments S 1 is equal to the number of changes in length A of the traverse strokes.
- the respiration function Z can thus be determined directly from the distribution of the mass segments S 1 , taking into account a storage algorithm.
- the wound mass distribution F actual can, for example, be determined manually by measuring means.
- the determined mass distribution F is the wound thread spool can then be given to the microprocessor.
- a comparison is made within the microprocessor between the wound mass distribution F actual and the target value of the mass distribution F target .
- the mass distribution of the thread mass M on the thread spool is shown in a diagram in FIG. 5.
- the thread mass M is plotted on the ordinate and the bobbin width B on the abscissa.
- the ordinate while an end of the coil.
- a target value for the mass distribution of the target value F is determined, which should be in accordance with the diagram of the entire winding width of 100%.
- the mass distribution F actual determined in the wound bobbin is also entered, with a deviation of maximum 10% between the target value F target and the actual value F actual being found at the ends of the bobbins.
- a correction value of the mass distribution F Kor can now be generated.
- the deviation between the target value F target and the actual value F actual is added to the relevant coil sections of the target curve. This results in the corrected specification of the mass distribution F Kor .
- the breathing function Z is recalculated in accordance with the previous description of FIG. 6. The newly calculated breathing function Z is then used as the basis for the further coil travel to change the length of the traversing strokes.
- the method according to the invention thus represents a possibility of targeting the Mass distribution of the thread mass on the thread spool to influence.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Fadenspule gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a method for winding a bobbin according to the
Preamble of claim 1 and a device for performing the
Method according to the preamble of
Das Verfahren und die Vorrichtung sind aus der EP 0 235 557 (Bag. 1509)
bekannt.The method and the device are from
Beim Aufwickeln eines Fadens zu einer Fadenspule wird der Faden innerhalb der Spulbreite bei im wesentlichen konstanter Umfangsgeschwindigkeit der Fadenspule mit einem veränderlichen Kreuzungswinkel auf der Spulenoberfläche abgelegt. Hierzu wird der Faden durch einen Changierfadenführer vor Auflauf auf die Spulenoberfläche innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt. Um eine gleichmäßige Massenverteilung des Fadens und somit eine gleichmäßige Dichte der Spule, insbesondere in den Randbereichen der Spule, zu erhalten, ist es bekannt, den Changierhub während des Aufwickelns zyklisch zu verkürzen und zu verlängern. Diese Längenänderungen der Changierhübe bezeichnet man als sogenannte Atmung. Durch die Atmung wird ein hoher Kantenaufbau (Sattelbildung) der Spulen verhindert.When winding a thread into a thread spool, the thread is inside the Spool width at a substantially constant peripheral speed Thread spool with a variable crossing angle on the surface of the spool stored. For this purpose, the thread is passed through a traversing thread guide before the baffle to the coil surface within a traversing stroke back and forth. Around an even mass distribution of the thread and thus an even It is necessary to maintain the density of the coil, especially in the edge areas of the coil known to shorten the traversing stroke cyclically during winding and to extend. These changes in length of the traverse strokes are called so-called breathing. Breathing creates a high edge build-up (Saddle formation) of the coils prevented.
Bei dem aus der EP 0235 557 bekannten Verfahren erfolgt die Längenänderung der Changierhübe nach einer vorgegebenen Atmungsfunktion. Hierbei ist die Atmungsfunktion durch den Zeitabschnitt definiert, der benötigt wird, um die Länge des Changierhubes, die vor der Atmung eingestellt war, wieder zu erreichen. Somit wird die Atmungsfunktion durch mehrere Atmungshübe gebildet, die eine Hin- und Herbewegung des Changierfadenführers bei veränderter Changierhublänge definieren. Beim Durchlaufen einer Atmungsfunktion wird der Faden somit in vielen Atmungshüben auf der Spulenoberfläche abgelegt. Durch die Atmungsfunktion ist die Verteilung der Umkehrpunkte des Changierfadenführers bzw. des Fadens auf der Spulenoberfläche an den Spulenenden definiert. Somit wird durch die Vorgabe der Atmungsfunktion unmittelbar die Massenverteilung des Fadens beeinflußt.In the method known from EP 0235 557, the length is changed the traverse strokes according to a given breathing function. Here is the Breathing function defined by the time period that is needed to Length of the traverse stroke that was set before breathing increased again to reach. Thus, the breathing function is achieved through several breaths formed, which is a reciprocating movement of the traversing thread guide Define changed traverse stroke length. When going through one Breathing function is the thread in many breaths on the Coil surface deposited. Due to the breathing function, the distribution of the Reversal points of the traversing thread guide or the thread on the Coil surface defined at the coil ends. Thus, by default the breathing function directly affects the mass distribution of the thread.
Da die Atmungsfunktion bei dem bekannten Verfahren allein auf empirischen Werten beruht, besteht das Problem, daß eine Veränderung der Masseverteilung auf der gewickelten Fadenspule ebenfalls nur aufgrund von Erfahrungswerten zu verändern ist.Since the breathing function in the known method is based solely on empirical The problem is that there is a change in the mass distribution on the wound bobbin also only based on experience is changing.
Aus der US 4,771,960 ist ein weiteres Verfahren bekannt, bei welchem die Atmungsfunktion zufällige Längenänderungen des Changierhubes bewirken. Hierzu ist eine Strecke zwischen dem äußersten Umkehrpunkt und dem innersten Umkehrpunkt, die jeweils durch den längsten Changierhub und den kürzesten Changierhub definiert sind, in eine Vielzahl von Punkten unterteilt. Jeder der Punkte stellt einen Umkehrpunkt des Changierfadenführers dar. Dabei werden die Reihenfolge und die Häufigkeit, wie die einzelnen Umkehrpunkte angefahren werden, nach einem bestimmten Algorithmus festgelegt, der auf dem Prinzip des Zufalls basiert. Dieses bekannte Verfahren ist somit ebenfalls völlig ungeeignet, um eine vorbestimmte Massenverteilung des Fadens auf der Fadenspule zu erzeugen.Another method is known from US 4,771,960, in which the Breathing function cause random changes in length of the traversing stroke. There is a distance between the outermost reversal point and the innermost one Reversal point, each by the longest traversing stroke and the shortest Traversing stroke are defined, divided into a variety of points. Everyone who Points represents a reversal point of the traversing thread guide Order and frequency of how the individual reversal points were approached are determined according to a specific algorithm based on the principle of Randomly based. This known method is therefore also completely unsuitable by a predetermined mass distribution of the thread on the thread spool produce.
Aus der US 4,544,113 und der US 4,767,071 ist ein weiteres Verfahren zum Wickeln einer Fadenspule bekannt, bei welchem die Atmungsfunktion zur Längenänderung des Changierhubes einen immer wiederkehrenden gleichmäßigen Wechsel zwischen einem maximalen Changierhub und einem minimalen Changierhub vorgibt. Damit läßt sich nur eine sehr ungleichmäßige Massenverteilung im Endbereich der Fadenspule erzeugen, die im Verhältnis zum mittleren Bereich relativ weiche Endbereiche aufweist.From US 4,544,113 and US 4,767,071 another method for Winding a bobbin known in which the breathing function for Length change of the traversing stroke a recurring even change between a maximum traverse stroke and a specifies minimal traversing stroke. This can only be a very uneven Generate mass distribution in the end region of the bobbin, which is in relation to middle region has relatively soft end regions.
Bei dem bekannten Verfahren wird durch die Längenänderung des Changierhubes der Aufbau von hohen Spulenkanten an den Enden der Fadenspule vermieden. Der Einfluß der durch die Atmungsfunktion festgelegten Verteilung der Umkehrpunkte in den Endbereichen der Fadenspule auf die Spulendichte ist jedoch dabei rein zufällig.In the known method, the length change of the traversing stroke the build-up of high bobbin edges at the ends of the thread bobbin avoided. The influence of the distribution of the Reversal points in the end areas of the bobbin on the bobbin density is however purely by chance.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Wickeln einer Fadenspule der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart weiterzubilden, daß die Fadenspule nach Aufwickeln des Fadens eine über die gesamte Spulenbreite gleichmäßige Spulendichte oder ein vorgegebenes Profil der Spulendichte aufweist.It is an object of the invention to provide a method for winding a bobbin of the type mentioned and a device for performing the Develop method in such a way that the thread spool after winding the Fadens a uniform bobbin density over the entire bobbin width or a has a predetermined profile of the coil density.
Es ist bekannt, daß die Spulendichte der Fadenspule im wesentlichen von der Massenverteilung des Fadens auf der Spule abhängt. Die innerhalb eines Changierhubes pro Zeiteinheit abgelegte Fadenmasse am Umfang der Fadenspule ist jedoch nicht konstant, da der Changierfadenführer am Ende des Changierhubes aus einer Changiergeschwindigkeit heraus abgebremst und nach Umkehr wieder auf die Changiergeschwindigkeit beschleunigt werden muß. In dem Bereich, in dem die Changiergeschwindigkeit konstant ist, wird somit die am Umfang der Fadenspule abgelegte Fadenmasse ebenfalls konstant sein. Außerhalb dieses linearen Bereiches ändert sich die am Umfang der Fadenspule abgelegte Fadenmasse fortlaufend bis zu einem Maximum im Bereich des Umkehrpunktes. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt nun einen Zusammenhang zwischen der Atmungsfunktion und der Masseverteilung her. Hierbei wird eine Masseverteilung des Fadens auf einer theoretisch gewickelten idealen Fadenspule vorgegeben. Aus der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule mit vorbestimmter Massenverteilung des Fadens wird aus der Verteilung der Umkehrpunkte in der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule die Atmungsfunktion bestimmt. Mit dieser Atmungsfunktion wird die zu wickelnde Fadenspule erzeugt. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Endbereiche der Fadenspule mit einer definierten Massenverteilung des Fadens gewickelt werden können. It is known that the bobbin density of the thread bobbin is substantially different from that Mass distribution of the thread depends on the bobbin. The within one Traversing stroke per unit of thread deposited on the circumference of the thread spool is however not constant, since the traversing thread guide at the end of the traversing stroke braked out of a traversing speed and after reversing again must be accelerated to the traversing speed. In the area in which the traversing speed is constant, is the one at the circumference of the Thread bobbin deposited thread mass must also be constant. Outside of this linear range, the one deposited on the circumference of the thread spool changes Thread mass continuously up to a maximum in the area of the turning point. The method according to the invention now provides a connection between the Respiratory function and the mass distribution. Here is a Weight distribution of the thread on a theoretically wound ideal thread spool specified. From the theoretically wound ideal thread spool with predetermined mass distribution of the thread is from the distribution of Reversal points in the theoretically wound ideal thread spool Respiratory function determined. With this breathing function, the one to be wrapped Thread spool generated. The particular advantage of the invention is that the End areas of the thread spool with a defined mass distribution of the thread can be wrapped.
Um möglichst geringe Abweichungen zwischen der vorgegebenen Massenverteilung des Fadens auf der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule zu der gewickelten Massenverteilung des Fadens auf der gewickelten Fadenspule zu erhalten, wird vorgeschlagen, die Massenverteilung des Fadens auf der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule aus vorgegebenen Aufwickelparametern durch einen Mikroprozessor zu berechnen. Als Aufwickelparameter werden hierbei beispielsweise die Fadengeschwindigkeit, die Changiergeschwindigkeit, der Kreuzungswinkel, der Fadentiter und die Länge des Umkehrbereiches vorgegeben. Die theoretisch gewickelte ideale Fadenspule wird durch Berechnung ideal bewickelt, wobei die errechnete Massenverteilung einen vorgegebenen Sollwert nicht überschreitet. Aus der errechneten Massenverteilung des Fadens auf der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule wird die dabei errechnete Verteilung der Umkehrpunkte des Changierfadenführers in die Atmungsfunktion überführt. Durch diese Verfahrensvariante läßt sich eine vorgegebene Massenverteilung bei der gewickelten Fadenspule ohne größere Abweichung realisieren.To the smallest possible deviations between the given Mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool to the wound mass distribution of the thread on the wound thread spool To get the mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool from given To calculate winding parameters by a microprocessor. As Winding parameters are, for example, the thread speed Traversing speed, the crossing angle, the thread titer and the length of the Reversal range specified. The theoretically wound ideal thread spool is ideally wound by calculation, the calculated mass distribution being one does not exceed the specified setpoint. From the calculated mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool calculated distribution of the reversal points of the traversing thread guide in the Breathing function transferred. This process variant can be used predetermined mass distribution in the wound bobbin without a larger one Realize deviation.
Die Berechnung der Massenverteilung des Fadens auf der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule wird dabei vorteilhaft in folgenden Schritten durchgeführt. Zunächst wird aus den vorgegebenen Aufwickelparametern die während eines Changierhubes abgelegte Fadenmasse berechnet. Da die Fadenmasse proportional der Changiergeschwindigkeit ist, kann jedem Abschnitt des Changierhubes eine bestimmte Fadenmasse zugeordnet werden. Diese Zuordnung wird auf die Spulenbreite B bezogen. Hierzu wird der Changierhub längs der Spulenbreite in eine Vielzahl von Massensegmenten mit einer konstanten Breite unterteilt. Jedes Massensegment enthält dabei die in dem Massensegment abgelegte Fadenmasse, die als Teilfadenmasse definiert ist. Nun wird ein Sollwert der Massenverteilung des Fadens auf der zu berechnenden theoretisch gewickelten idealen Fadenspule sowie eine bestimmte Anzahl von Changierhüben vorgegeben. Als Sollwert der Massenverteilung könnte somit beispielsweise vorgegeben werden, daß über der gesamten Spulenbreite eine konstante Massenverteilung (FSoll=100%) vorliegt. The calculation of the mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool is advantageously carried out in the following steps. First of all, the thread mass deposited during a traverse stroke is calculated from the specified winding parameters. Since the thread mass is proportional to the traversing speed, a certain thread mass can be assigned to each section of the traversing stroke. This assignment is based on the coil width B. For this purpose, the traversing stroke is divided into a plurality of mass segments with a constant width along the coil width. Each mass segment contains the thread mass stored in the mass segment, which is defined as the partial thread mass. Now a setpoint of the mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool to be calculated and a certain number of traversing strokes are specified. The target value of the mass distribution could thus be, for example, that a constant mass distribution (F target = 100%) is present over the entire coil width.
Die Anzahl der Changierhübe ist beliebig, wobei eine höhere Anzahl zu einer geringen Abweichung zwischen der berechneten theoretisch gewickelten idealen Fadenspule und der später gewickelten Fadenspule führt. Unter Berücksichtigung der Anzahl der Changierhübe sowie des Sollwertes der Massenverteilung werden die zuvor definierten Massensegmente mit den jeweiligen Teilfadenmassen zu der Massenverteilung aufsummiert. Die errechnete Massenverteilung, die gleich dem vorgegebenen Sollwert der Massenverteilung ist, enthält eine Verteilung der Massensegmente, die als Maß für die Atmungsfunktion dienen. Die absolute Anzahl der Massensegmente ist hierbei durch die Anzahl der Changierhübe definiert, da jeder Changierhub aus einer Vielzahl von Massensegmenten gebildet ist.The number of traversing strokes is arbitrary, with a higher number of one small deviation between the calculated theoretically wound ideal Thread spool and the later wound thread spool leads. Considering the number of traversing strokes and the setpoint of the mass distribution the previously defined mass segments with the respective partial thread masses to the Mass distribution added up. The calculated mass distribution, the same as that predetermined setpoint of the mass distribution, contains a distribution of the Mass segments that serve as a measure of respiratory function. The absolute The number of mass segments is determined by the number of traversing strokes defined because each traverse stroke is made up of a large number of mass segments is.
Die Atmungsfunktion, die die Verteilung der Umkehrpunkte während der Spulreise bildet, läßt sich sodann durch folgende Schritte aus der berechneten Massenverteilung herleiten. Aus der Verteilung der Massensegmente innerhalb der berechneten Massenverteilung des Fadens auf der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule werden die Längenänderungen der Changierhübe ermittelt. Da jeder Umkehrpunkt bzw. jeder Changierhub mit einem Massensegment S1 beginnt, läßt sich allein durch die Verteilung der Massensegmente S1 relativ zur Spulenbreite die Längenänderungen der Changierhübe ableiten. Um die Längenänderungen der Changierhübe in die Atmungsfunktion umzusetzen, wird vorteilhaft ein Ablegealgorithmus mit einbezogen, so daß beispielsweise ein bestimmter Wechsel zwischen den Änderungen der einzelnen Changierhübe eingehalten wird.The breathing function, which forms the distribution of the reversal points during the winding travel, can then be derived from the calculated mass distribution by the following steps. The changes in length of the traversing strokes are determined from the distribution of the mass segments within the calculated mass distribution of the thread on the theoretically wound ideal thread spool. Since each point of reversal or each traverse stroke begins with a mass segment S 1 may be solely by the distribution of the mass segments S 1 relative to the package width, the length variations of the traverse strokes derived. In order to convert the length changes of the traversing strokes into the breathing function, a storage algorithm is advantageously included, so that, for example, a certain change between the changes of the individual traversing strokes is maintained.
Da die Massenverteilung im Bereich des Changierhubes, in dem der Changierfadenführer mit konstanter Changiergeschwindigkeit geführt wird, im wesentlichen konstant ist, wird weiter vorgeschlagen, die Teilfadenmasse eines der Massensegmente durch das Verhältnis aus der absoluten Fadenmasse des Massensegments zu der absoluten Fadenmasse eines im mittleren Bereich der Spulenbreite liegenden Massensegmentes zu bilden. Damit besteht die Möglichkeit, die Berechnung der Massenverteilung nur für die Endbereiche der Spule durchzuführen.Since the mass distribution in the area of the traversing stroke, in which the Traversing thread guide is guided with a constant traversing speed, in is substantially constant, it is further proposed that the thread count of a the mass segments by the ratio of the absolute thread mass of the Mass segment to the absolute thread mass one in the middle of the To form coil width lying mass segment. So that exists Possibility of calculating the mass distribution only for the end areas of the Perform coil.
Um die Massenverteilung der gewickelten Fadenspule zu verändern, ist die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 6 besonders vorteilhaft. Hierbei wird die Massenverteilung des Fadens auf der gewickelten Fadenspule ermittelt. Der Istwert der Masseverteilung könnte dabei mittels eines Härteprüfgerätes oder manuell durch eine Daumenprobe bestimmt werden. Durch einen Vergleich zwischen der vorgegebenen Massenverteilung mit der gewickelten Massenverteilung läßt sich feststellen, ob die gewickelte Fadenspule das gewünschte Dichteprofil aufweist. Für den Fall, daß in bestimmten Bereichen längs der Spulenbreite Abweichungen existieren, wird eine korrigierte Massenverteilung festgelegt und der Berechnung der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule zugrundegelegt. Aus der Berechnung wird sodann die Atmungsfunktion neu definiert, so daß die neu gewickelte Fadenspule eine gezielt veränderte Massenverteilung aufweist. Diese Verfahrensvariante ist besonders vorteilhaft, um bestimmte Profile der Spulendichte in der gewickelten Fadenspule zu erzeugen. Diese Verfahrensvariante ist insbesondere zu Beginn eines Prozesses vorteilhaft anwendbar. Hierbei könnte zunächst eine Musterspule gewickelt werden, um aus dem Ist-Soll-Vergleich schnell zu einer optimierten Spulendichte zu gelangen. Die Musterspule könnte beispielsweise nur eine Mindestzahl von Fadenlagen aufweisen, so daß eine Optimierung bereits nach relativ kurzer Wickelzeit möglich ist.To change the mass distribution of the wound bobbin, it is Method variant according to claim 6 particularly advantageous. Here, the Mass distribution of the thread determined on the wound thread spool. The The actual value of the mass distribution could be by means of a hardness tester or manually determined by a thumb test. By comparison between the given mass distribution with the wound Mass distribution can be determined whether the wound bobbin has the desired density profile. In the event that in certain areas If there are deviations along the coil width, a corrected one is corrected Mass distribution set and the calculation of the theoretically wound ideal bobbin. The calculation is then the Breathing function redefined so that the newly wound bobbin is targeted has changed mass distribution. This process variant is special beneficial to certain profiles of the bobbin density in the wound bobbin to create. This method variant is particularly at the beginning of a process advantageously applicable. Here, a sample coil could be wound first order to quickly optimize the coil density from the actual-target comparison to get. For example, the pattern coil could only have a minimum number of Have thread layers, so that an optimization after a relatively short Winding time is possible.
Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensvariante wird die Bestimmung der Atmungsfunktion und damit die Verteilung der Umkehrpunkte sowie die Steuerung des Changierfadenführers durch eine Steuereinrichtung ausgeführt. Die Steuereinrichtung ist mit einem Antrieb des Changierfadenführers verbunden, wobei der Antrieb die Changierbewegung und den Changierhub des Changierfadenführers beeinflußt. Da sowohl die Changiergeschwindigkeit als auch die Länge des Changierhubes durch den Antrieb des Changierfadenführers bestimmt sind, läßt sich die Atmungsfunktion mit hoher Präzision ausführen. Dabei wird der Antrieb des Changierfadenführers unmittelbar in Abhängigkeit von der Atmungsfunktion derart gesteuert, daß die jeweiligen Längenänderungen der Changierhübe ausgeführt werden.In a particularly advantageous method variant, the determination of the Breathing function and thus the distribution of the reversal points as well as the Control of the traversing thread guide carried out by a control device. The Control device is connected to a drive of the traversing thread guide, wherein the drive the traversing movement and the traversing stroke of the Traversing thread guide influenced. Since both the traversing speed and also the length of the traversing stroke by the drive of the traversing thread guide are determined, the respiratory function can be carried out with high precision. The drive of the traversing thread guide is directly dependent controlled by the respiratory function in such a way that the respective changes in length the traversing strokes are carried out.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von der Wicklungsart. Als Wicklungsarten gelten hierbei die Wildwicklung, die Präzisionswicklung oder die Stufenpräzisionswicklung. Bei der Wildwicklung bleibt der Mittelwert der Changiergeschwindigkeit während der Spulreise im wesentlichen konstant. Hierbei ändert sich das Spulverhältnis (Spindeldrehzahl/Changiergeschwindigkeit) im Laufe der Spulreise stetig. Bei einer Präzisionswicklung wird das Spulverhältnis konstant gehalten. Bei einer Stufenpräzisionswicklung wird dagegen das Spulverhältnis nach einem vorgegebenen Programm in Stufen verändert.The method according to the invention is independent of the type of winding. As The types of winding apply to wild winding, precision winding or Step precision winding. The mean value of the game winding remains The traversing speed is essentially constant during the winding cycle. Here the winding ratio changes (Spindle speed / traversing speed) steadily during the winding cycle. at A precision winding keeps the winding ratio constant. At a Step precision winding, however, becomes the winding ratio after one predefined program changed in stages.
Ebenso ist es besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren mit den bekannten Verfahren zur Spiegelstörung zu kombinieren. Damit können Kreuzspulen mit großem Durchmesser und großer Spulendichte hergestellt werden, die bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten von über 1.000 m/min und mehr einen störungsfreien Ablauf des Fadens über Kopf gewährleisten.It is also particularly advantageous to use the method according to the invention with the to combine known methods for mirror disorder. So that can Cross-wound bobbins with a large diameter and high bobbin density at high take-off speeds of over 1,000 m / min and more ensure a trouble-free run of the thread overhead.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei zylindrischen Fadenspulen mit im wesentlichen rechtwinkeligen Stirnseiten als auch zur Bildung von bikonischen Fadenspulen mit schrägen Stirnseiten eingesetzt werden.The method according to the invention can be used both in the case of cylindrical thread spools essentially rectangular end faces as well as to form biconical bobbins with sloping faces.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität in der Herstellung der Fadenspulen aus. Hierbei lassen sich die Atmungsfunktionen individuell in Abhängigkeit von den vorausberechneten Massenverteilungen leicht variieren. Die Steuereinrichtung geht bei der Vorgabe des Changierhubes und der Changiergeschwindigkeit jeweils von einer momentan vorgegebenen Atmungsfunktion aus. Hierzu weist die Steuereinrichtung einen Datenspeicher zur Aumahme von Aufwickelparametern und einen Mikroprozessor zur Berechnung einer Massenverteilung des Fadens auf einer theoretisch gewickelten idealen Fadenspule und zur Ermittlung einer Atmungsfunktion zur Längenänderung der Changierhübe auf.The device according to the invention for performing the method draws are characterized by a high flexibility in the manufacture of the thread spools. in this connection the breathing functions can be adjusted individually depending on the predicted mass distributions vary slightly. The control device goes with the specification of the traversing stroke and the traversing speed each from a currently specified respiratory function. This points the control device has a data memory for taking out Winding parameters and a microprocessor to calculate a Mass distribution of the thread on a theoretically wound ideal Thread spool and to determine a breathing function to change the length of the Traverse strokes on.
Die Flexibilität der Vorrichtung wird durch die besonders vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 noch erhöht. Hierbei wird der
Changierfadenführer mittels eines Elektromotors, beispielsweise eines
Schrittmotors oder eines elektrischen Momentengebers, angetrieben. Damit
besteht die Möglichkeit, die Changiergeschwindigkeit mit der jeweiligen
Längenänderung des Changierhubes zu koppeln. Eine Verkürzung des
Changierhubes kann damit bei konstanter Changiergeschwindigkeit oder bei
konstant abgelegten Fadenmassen pro Zeiteinheit erfolgen.The flexibility of the device is due to the particularly advantageous
Further development of the invention according to
Die Kopplung zwischen dem Changierfadenführer und dem Elektromotor ist dabei vorteilhaft als Riementrieb ausgebildet. Hierzu weist der Elektromotor eine Antriebsscheibe auf, die einen über zumindest eine Riemenscheibe geführten Riemen antreibt. An dem Riemen ist der Changierfadenführer befestigt und wird innerhalb der Spulenbreite hin- und herbewegt.The coupling between the traversing thread guide and the electric motor is advantageously designed as a belt drive. For this purpose, the electric motor has a Drive pulley on which a guided over at least one pulley Belt drives. The traversing thread guide is attached to the belt and is moved back and forth within the coil width.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The inventive method and the device for performing the The inventive method are based on an embodiment in following described with reference to the accompanying drawings.
Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- Fig. 2
- schematisch eine Ansicht einer zylindrischen Fadenspule;
- Fig. 3
- schematisch eine Abwicklung einer Fadenspule mit Längenänderungen der Changierhübe entsprechend einer Atmungsfunktion;
- Fig. 4
- eine Diagrammdarstellung der Verteilung der Fadenmasse innerhalb eines Changierhubs;
- Fig. 5
- eine Diagrammdarstellung der Verteilung der Fadenmasse einer Fadenspule;
- Fig. 6
- schematisch einen Signalplan zur Ermittlung einer Atmungsfunktion Z.
- Fig. 1
- schematically an apparatus for performing the method according to the invention;
- Fig. 2
- schematically a view of a cylindrical thread spool;
- Fig. 3
- schematically a development of a thread spool with changes in length of the traversing strokes in accordance with a breathing function;
- Fig. 4
- a diagram of the distribution of the thread mass within a traverse stroke;
- Fig. 5
- a diagram of the distribution of the thread mass of a thread spool;
- Fig. 6
- schematically a signal plan for determining a respiratory function Z.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, wie sie beispielsweise
in einer Texturiermaschine eingesetzt sein kann. An den freien Enden eines
gabelförmigen Spulenhalters 21 sind zwei sich gegenüberliegende Zentrierteller 8
und 9 drehbar gelagert. Der Spulenhalter 21 ist an einer Schwenkachse (hier nicht
gezeigt) in einem Maschinengestell schwenkbar gelagert. Zwischen den
Zentriertellern 8 und 9 ist eine Hülse 7 zur Aufnahme einer Fadenspule 6
gespannt. An der Oberfläche der Hülse 7 bzw. der Fadenspule 6 liegt eine
Treibwalze 5 an. Die Treibwalze 5 ist auf einer Antriebswelle 11 befestigt. Die
Antriebswelle 11 ist an einem Ende mit dem Walzenmotor 10 gekoppelt. Der
Walzenmotor 10 treibt die Treibwalze 5 mit im wesentlichen konstanter
Geschwindigkeit an. Über Friktion wird nun die Hülse 7 bzw. die Fadenspule 6
mittels der Treibwalze 5 mit einer Aufwickelgeschwindigkeit angetrieben, die ein
Aufwickeln eines Fadens 1 mit im wesentlichen konstanter Fadengeschwindigkeit
ermöglicht. Die Aufwickelgeschwindigkeit bleibt während der Spulreise konstant.
Vor der Treibwalze 5 ist eine Changiereinrichtung 2 angeordnet. Die
Changiereinrichtung 2 ist als sogenannte Riemenchangierung aufgebaut. Hierbei
ist ein Changierfadenführer 3 an einem endlosen Riemen 16 befestigt. Der
Riemen 16 wird zwischen zwei Riemenscheiben 15.1 und 15.2 parallel zur Hülse
7 geführt. In der Riemenebene ist eine vom Riemen teilumschlungene
Antriebsscheibe 14 parallel zu den Riemenscheiben 15.1 und 15.2 angeordnet.
Die Antriebsscheibe 14 ist auf einer Antriebswelle 13 eines Elektromotors 12
befestigt. Der Elektromotor 12 treibt die Antriebsscheibe 14 oszillierend an, so
daß der Changierfadenführer 3 in dem Bereich zwischen den Riemenscheiben
15.1 und 15.2 hin- und hergeführt wird. Der Elektromotor 12 ist über eine
Steuereinrichtung 4 steuerbar. Die Steuereinrichtung 4 steht in Verbindung mit
einem an dem Spulenhalter 21 angeordneten Sensor 17, der die Drehzahl der
Hülse 7 erfaßt und als Signal der Steuereinrichtung 4 aufgibt.1 shows an embodiment of a device according to the invention for
Implementation of the method according to the invention, as shown for example
can be used in a texturing machine. At the free ends of one
fork-shaped
Der Sensor 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Impulsgeber ausgeführt,
der eine Fangnut 19 in dem Zentrierteller 8 sensiert. Die Fangnut 19 gehört zu
einer Fangeinrichtung 18, die zu Beginn der Spulreise den Faden 1 fängt und ein
Anwinkeln des Fadens auf der Hülse 7 ermöglicht. Der Impulsgeber 17 gibt
hierbei pro Umdrehung ein Signal in Abhängigkeit von der immer
wiederkehrenden Fangnut 19 ab. Diese Impulse werden in der Steuereinrichtung 4
zur Auswertung der Drehzahl der Hülse 7 umgewandelt.In this exemplary embodiment, the
Bei der in Fig. 1 dargestellten Situation wird der Faden 1 zu der Fadenspule 6 auf
der Hülse 7 gewickelt. Der Faden wird hierbei in einer Führungsnut des
Changierfadenführers 3 geführt. Der Changierfadenführer 3 wird innerhalb der
Spulbreite der Fadenspule 6 durch die Changiereinrichtung 2 hin- und hergeführt.
Hierbei sind die Bewegung und die Changierhublängen des Changierfadenführers
3 durch den Elektromotor 12, der beispielsweise als Schrittmotor ausgeführt sein
könnte, gesteuert. Der anwachsende Spulendurchmesser der Fadenspule 6 wird
durch eine Schwenkbewegung des Spulenhalters 21 ermöglicht. Der Spulenhalter
21 weist hierzu Kraftgeber auf (hier nicht gezeigt), die einerseits einen zum
Antrieb der Fadenspule erforderlichen Anpreßdruck zwischen der Fadenspule 6
und der Treibwalze 5 erzeugen und andererseits eine Schwenkbewegung des
Spulenhalters 21 ermöglichen. In the situation shown in FIG. 1, the thread 1 becomes the
Die Changiergeschwindigkeit des Changierfadenführers 3 sowie die Länge des
Changierhubes werden durch die Steuerung 4 vorgegeben, die zu einer
entsprechenden Ansteuerung des Elektromotors 12 führt. Zur Ansteuerung wird
der Steuereinrichtung 4 der Aufwickelparameter E aufgegeben. Als
Aurwickelparameter E können hierbei die Aufwickelgeschwindigkeit, der
Durchmesser der Treibwalze, die Changiergeschwindigkeit, der Verlauf der
Changiergeschwindigkeit innerhalb eines Changierhubes und der Fadentiter des
aufzuwickelnden Fadens vorgegeben sein. Die Aufwickelparameter E werden in
einem Datenspeicher 24 innerhalb der Steuereinrichtung 4 hinterlegt. Zur
Ermittlung einer Atmungsfunktion Z weist die Steuereinrichtung 4 einen
Mikroprozessor 25 auf. Innerhalb des Mikroprozessors 25 wird aus einer
vorgegebenen Massenverteilung FSoll des Fadens auf einer theoretisch gewickelten
idealen Fadenspule sowie aus einer vorgegebenen Anzahl n von Changierhüben H
eine Berechnung einer Massenverteilung F des Fadens auf einer theoretisch
gewickelten idealen Fadenspule berechnet. Aus der Berechnung der
Massenverteilung F wird sodann eine Atmungsfunktion Z abgeleitet, die bei der
Ansteuerung des Elektromotors 12 die Längenänderungen des Changierhubes
bewirkt.The traversing speed of the traversing
Um eine möglichst exakte Positionierung des Changierfadenführers 3 durch den
Changierantrieb 2 zu erreichen, ist der Elektromotor 12 mit der Steuereinrichtung
4 über eine Signalleitung verbunden, durch welche der Steuereinrichtung 4
jeweils eine Winkellage der Rotorwelle des Elektromotors 12 zugeführt wird.
Diese Ist-Lage des Elektromotors wird bei der Steuerung einer Solllage des
Elektromotors mit einbezogen, so daß stets ein Abgleich sowie eine sehr präzise
Ansteuerung des Elektromotors gewährleistet ist.In order for the traversing
Um insbesondere in den Endbereichen der Fadenspule eine vorgegebene
Massenverteilung der abgelegten Fadenmassen zu erhalten, wird der Changierhub
nach eine vorgegebenen Atmungsfunktion Z in seiner Länge variiert. In Fig. 2 ist
schematisch eine Ansicht einer zylindrischen Fadenspule dargestellt. Die
Fadenspule 6 ist auf der Hülse 7 gewickelt. Die Fadenspule besitzt eine
Spulenbreite B. Die Spulenbreite B wird dabei durch einen maximalen
Changierhub Hmax gebildet. Der Changierhub H bezeichnet dabei die Strecke, in
welcher der Changierfadenführer hin- und hergeführt wird. Beim Changieren wird
der Faden, bevor er auf die Spulenoberfläche aufläuft, in dem
Changierfadenführer innerhalb des Changierhubes geführt. Hierzu wird der
Changierfadenführer mit einer vorgegebenen Changiergeschwindigkeit
angetrieben. An den Enden der Fadenspule 6 wird kurz vor Umkehr der
Changierfadenführer abgebremst und in umgekehrter Richtung wieder
beschleunigt. Diese Fadenumkehr ist am Beispiel einiger Fadenlagen in Fig. 2 auf
der Oberfläche der Fadenspule 6 schematisch dargestellt. Die Stelle auf der
Spulenoberfläche, die die Richtungsänderung der Fadeablage aufgrund der
Umkehr des Changierfadenführers markiert, wird als Fadenumkehrpunkt U
bezeichnet. In Abhängigkeit von dem Bewegungsablauf des Changierfadenführers
kann sich dabei die Fadenumkehr U am Ende der Spule über eine längere Strecke
auf der Spulenoberfläche erstrecken. In diesem Fall ist der Fadenumkehrpunkt
gleichzusetzen mit dem Wendepunkt der Fadenablage. Es ist jedoch auch
möglich, einen Fadenumkehrpunkt fiktiv durch Verlängerung der am Spulenende
abgelegten Fadenstücke zu definieren.In order to obtain a predetermined mass distribution of the deposited thread masses, in particular in the end regions of the thread spool, the length of the traversing stroke is varied according to a predetermined breathing function Z. In Fig. 2 a view of a cylindrical thread spool is shown schematically. The
In Fig. 2 ist an der Stirnseite 22 der Fadenspule 6 ein Fadenumkehrpunkt U1
beispielhaft eingetragen. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite 23 ist ein mit
gleichem Changierhub Hmax erzeugter Fadenumkehrpunkt U'1 eingetragen. Die
Fadenumkehrpunkte U1 und U'1 sind am äußeren Rand der Fadenspule gebildet,
wobei der Changierfadenführer den Changierhub Hmax durchläuft.In Fig. 2, a thread reversal point U 1 is entered as an example on the
Während der Spulreise wird durch Verkürzung oder Verlängerung des
Changierhubes eine sogenannte Atmung durchgeführt. Hierbei wird zunächst der
Changierhub Hmax nach einer vorgegebenen Atmungsfunktion bis zu einem
minimalen Changierhub verringert und anschließend auf den ursprünglichen Wert
Hmax des Changierhubes verlängert. In Fig. 2 ist beispielhaft ein beliebiger
Changierhub H eingezeichnet, der gegenüber dem maximalen Changierhub Hmax
um die Längenänderung A an beiden Spulenenden verkürzt ist. Dabei wird der
Faden in der Fadenumkehr in den Umkehrpunkten U auf der linken Seite der
Fadenspule 6 und in U' auf der rechten Seite der Fadenspule 6 abgelegt.During the winding cycle, so-called breathing is carried out by shortening or lengthening the traversing stroke. Here, the traversing stroke H max is first reduced to a minimal traversing stroke according to a predetermined breathing function and then extended to the original value H max of the traversing stroke. In FIG. 2, an arbitrary traversing stroke H is shown as an example, which is shortened by the change in length A at both coil ends compared to the maximum traversing stroke H max . The thread is deposited in the thread reversal at the reversal points U on the left side of the
In Fig. 3 ist schematisch eine Atmungsfunktion Z beispielhaft für einen Zyklus L
in einem Diagramm eingetragen. In diesem Diagramm ist auf der Ordinate der
Changierhub H und auf der Abzisse der Spulenumfang π*D eingetragen. Die
Abzisse stellt dabei gleichzeitig eine der Stirnseiten der Fadenspule 6 dar. Zu
Beginn des Atmungszyklus L wird in einem Changierhub mit der
Changierhublänge Hmax der Faden in der Fadenumkehr im Punkt U1 abgelegt. Die
Änderung des Changierhubes bei den nachfolgenden Changierhüben erfolgt nun
nach einer Atmungsfunktion Z. Die Atmungsfunktion Z definiert somit die Lage
der Fadenumkehrpunkte U der einzelnen Changierhübe H. Der in Fig. 3
dargestellte Verlauf der Atmungsfunktion Z ist beispielhaft. Innerhalb eines
Atmungszyklus L werden eine Vielzahl von Längenänderungen A der
Changierhübe durchgeführt. Der Zyklus L ist beendet, sobald der ursprüngliche
maximale Changierhub Hmax wieder erreicht wird. Während des Aufwickelns der
Fadenspule wird eine Vielzahl von Atmungszyklen durchlaufen.In Fig. 3, a breathing function Z is shown schematically as an example for a cycle L in a diagram. In this diagram, the traverse stroke H is entered on the ordinate and the coil circumference π * D on the abscissa. The abscissa simultaneously represents one of the end faces of the
Bei jedem Changierhub wird auf der Fadenspule 6 ein Fadenstück am Umfang der
Fadenspule 6 abgelegt. In Fig. 4 ist in einem Diagramm die während eines
Changierhubes H abgelegte Fadenmasse 11 eingetragen. Hierzu ist auf der
Ordinate die Fadenmasse M und auf der Abzisse die Spulenbreite B eingetragen.
Auf der Abzisse ist beispielhaft der Umkehrpunkt U als eine Gerade dargestellt.
Die Gerade bildet das Ende eines Changierhubes H. Dabei ergibt sich ein im
wesentlichen hyperbolischer Kurvenverlauf f der Fadenmasse M über der
Spulenbreite B. Der Kurvenverlauf f stellt somit die längs der Spule abgelegte
Fadenmasse innerhalb eines Changierhubes dar. Aus dem Diagramm ist zu
entnehmen, daß zum Ende des Changierhubs H sich die abgelegte Fadenmasse M
verändert. In dem Bereich, in dem die Changiergeschwindigkeit konstant ist, wird
eine gleichbleibende Fadenmasse abgelegt. Durch Abbremsen bzw. durch
Beschleunigen des Changierfadenführers wird die abgelegte Fadenmasse M stetig
größer bis zu einem maximalen Wert im Bereich der Fadenumkehr U. Um eine
Massenverteilung F des Fadens auf einer theoretisch gewickelten idealen
Fadenspule zu berechnen, wird der Changierhub H in eine Vielzahl von
Massensegmenten S längs der Spulenbreite B aufgeteilt. Die Massensegmente S
erhalten dabei eine konstante Breite δB. jedem so gebildeten Massensegment S
wird eine innerhalb des Massensegmentes S abgelegte Fadenmasse M zugeordnet.
So erhält das Massensegment S1 die Fadenmasse M1, das Massensegment S2 die
Fadenmasse M2 usw. bis zu einem Massensegment Si mit der Fadenmasse Mi. Das
Massensegment Si liegt dabei in einem Bereich, in welchem die
Changiergeschwindigkeit konstant ist. Somit wird sich die zugeordnete
Fadenmasse Mi bis zum Erreichen der gegenüberliegenden Spulenstirnseite nicht
mehr verändern. Die Aufteilung der Massenverteilung an der gegenüberliegenden
Stirnseite erfolgt analog wie in Fig. 4 dargestellt.With each traverse stroke, a piece of thread is deposited on the circumference of the
Die Berechnung der Massenverteilung F wird vorteilhaft mit normierten und damit dimensionslosen Fadenmassen durchgeführt. Hierzu wird die Teilfadenmasse m eines Massensegmentes durch das Verhältnis zwischen der absoluten Fadenmasse M des besagten Massensegmentes und der absoluten Fadenmasse Mi eines im mittleren Bereich der Spulenbreite liegenden Massensegmentes Si, in welchem eine konstante Changiergeschwindigkeit vorliegt, gebildet. Die Teilfadenmasse im linearen Bereich der Spulenbreite ist somit m=konstant=1. In Umkehrbereichen wird die Teilfadenmasse der Massensegmente die Werte m>1 annehmen.The mass distribution F is advantageously calculated using standardized and therefore dimensionless thread masses. For this purpose, the partial thread mass m of a mass segment is formed by the ratio between the absolute thread mass M of said mass segment and the absolute thread mass M i of a mass segment S i lying in the central region of the bobbin width, in which a constant traversing speed is present. The thread count in the linear area of the bobbin width is thus m = constant = 1. In reverse areas, the partial thread mass of the mass segments will assume the values m> 1.
In Fig. 6 ist schematisch anhand eines Signalplans die weitere Vorgehensweise zur Bestimmung der Atmungsfunktion Z dargestellt. Nachdem die Massensegmente S1 bis Si gebildet sind, erfolgt nun die Berechnung einer Massenverteilung F des Fadens auf einer theoretisch gewickelten idealen Fadenspule. Hierzu wird zunächst ein Sollwert der Massenverteilung FSoll des Fadens auf der theoretisch gewickelten idealen Fadenspule vorgegeben. Ebenfalls wird eine maximale Anzahl n der bei der theoretischen Wicklung gewickelten idealen Fadenspule zugrundegelegten Changierhübe vorgegeben. Zur Berechnung der Massenverteilung der theoretisch gewickelten Ideal-Fademspule werden die Massensegmente S1, S2 bis Si entsprechend der Anzahl n der Changierhübe zu einem Vielfachen addiert. Dabei werden die Massensegmente unter Einhaltung der jeweiligen Changierhübe derart verteilt, daß die berechnete gesamte Massenverteilung auf der Spule den vorgegebenen Sollwert FSoll nicht überschreitet. Die berechnete Verteilung der Massensegmente beinhaltet die Changierhubänderungen, so daß die errechnete Massenverteilung F ein Maß für die Summe der Längenänderungen A der Changierhübe ist. Die aus der Massenverteilung ermittelten Längenänderungen der Changierhübe werden anschließend in die für die Spulenreise zugrundegelegte Atmung erforderliche Atmungsfunktion Z ermittelt. Dabei wird ein Ablegealgorithmus berücksichtigt, der eine Grundverteilung der Längenänderungen beinhaltet, um beispielsweise Fadenüberlappungen zu vermeiden.The further procedure for determining the respiratory function Z is shown schematically in FIG. 6 using a signal plan. After the mass segments S 1 to S i have been formed, the mass distribution F of the thread is now calculated on a theoretically wound ideal thread spool. For this purpose, a nominal value of the mass distribution F Soll of the thread is first specified on the theoretically wound ideal thread spool. A maximum number n of the traversing strokes on which the ideal winding of the thread wound is based is predefined. To calculate the mass distribution of the theoretically wound ideal bobbin, the mass segments S 1 , S 2 to S i are added to a multiple corresponding to the number n of traversing strokes. The mass segments are distributed in compliance with the respective traversing strokes in such a way that the calculated total mass distribution on the spool does not exceed the predetermined target value F target . The calculated distribution of the mass segments includes the traversing stroke changes, so that the calculated mass distribution F is a measure of the sum of the changes in length A of the traversing strokes. The changes in length of the traverse strokes determined from the mass distribution are then determined in the breathing function Z required for the coil travel. A filing algorithm is taken into account, which contains a basic distribution of the length changes, for example to avoid thread overlaps.
Da jeder der bei der Berechnung der Massenverteilung F zugrundegelegte Changierhub mit dem Massensegment S1 beginnt, lassen sich die Längenänderungen A der Changierhübe beispielsweise derart bestimmen, daß die Spulenbreite B in eine Vielzahl von kleinen Spulenabschnitten mit konstanter Breite unterteilt wird. Beginnend von einer Stirnseite der Fadenspule wird in jedem Spulenabschnitt die Anzahl der darin enthaltenen Massensegmente S1 ermittelt. Somit ergibt sich eine Verteilung der Massensegmente S1 zwischen dem maximalen Changierhub Hmax und einem minimalen Changierhub Hmin. Die Anzahl der Massensegmente S1 ist gleich der Anzahl der Längenänderungen A der Changierhübe. Aus der Verteilung der Massensegmente S1 läßt sich somit unmittelbar die Atmungsfunktion Z unter Berücksichtigung eines Ablegealgorithmus bestimmen. Since each of the traversing strokes used in the calculation of the mass distribution F begins with the mass segment S 1 , the length changes A of the traversing strokes can be determined, for example, in such a way that the coil width B is divided into a large number of small coil sections with a constant width. Starting from one end of the thread bobbin, the number of mass segments S 1 contained therein is determined in each bobbin section. This results in a distribution of the mass segments S 1 between the maximum traverse stroke H max and a minimum traverse stroke H min . The number of mass segments S 1 is equal to the number of changes in length A of the traverse strokes. The respiration function Z can thus be determined directly from the distribution of the mass segments S 1 , taking into account a storage algorithm.
Nachdem die Atmungsfunktion Z bestimmt ist, beginnt die Spulreise zum Wickeln der Fadenspule.After the breathing function Z is determined, the winding cycle to Winding the bobbin.
Nachdem die Fadenspule fertig gewickelt ist, wird eine Überprüfung der Spulendichte bzw. der Massenverteilung vorgenommen. Die gewickelte Massenverteilung FIst kann hierbei beispielsweise manuell durch Meßmittel ermittelt werden. Die festgestellte Massenverteilung FIst der gewickelten Fadenspule läßt sich dann dem Mikroprozessor aufgeben. Innerhalb des Mikroprozessors wird ein Vergleich zwischen der gewickelten Massenverteilung FIst und dem Sollwert der Massenverteilung FSoll vorgenommen.After the bobbin has been wound, a check of the bobbin density or the mass distribution is carried out. The wound mass distribution F actual can, for example, be determined manually by measuring means. The determined mass distribution F is the wound thread spool can then be given to the microprocessor. A comparison is made within the microprocessor between the wound mass distribution F actual and the target value of the mass distribution F target .
In Fig. 5 ist in einem Diagramm die Massenverteilung der Fadenmasse M auf der Fadenspule dargestellt. Hierzu ist auf der Ordinate die Fadenmasse M und auf der Abzisse die Spulenbreite B aufgetragen. Die Ordinate stellt dabei ein Ende der Spule dar. Als Sollwert zur Massenverteilung ist der Wert FSoll vorgegeben, der gemäß dem Diagramm über die gesamte Spulbreite 100% betragen sollte. Die bei der gewickelten Fadenspule festgestellte Massenverteilung FIst ist ebenfalls eingetragen, wobei an den Enden der Spulen eine Abweichung zwischen dem Sollwert FSoll und dem Istwert FIst von maximal 10% festgestellt wird. Um bei der gewickelten Fadenspule den gewünschten Sollwert FSoll zu erhalten, läßt sich nun ein Korrekturwert der Massenverteilung FKor erzeugen. Hierbei wird die Abweichung zwischen dem Sollwert FSoll und dem Istwert FIst den betreffenden Spulenabschnitten der Sollkurve zuaddiert. Damit ergibt sich die korrigierte Vorgabe der Massenverteilung FKor. Anhand dieser korriergten Massenverteilung wird eine erneute Berechnung der Atmungsfunktion Z entsprechend der vorhergehenden Beschreibung zu der Fig. 6 durchgeführt. Die neu berechnte Atmungsfunktion Z wird sodann bei der weiteren Spulenreise zu Längenänderungen der Changierhübe zugrundegelegt.The mass distribution of the thread mass M on the thread spool is shown in a diagram in FIG. 5. For this purpose, the thread mass M is plotted on the ordinate and the bobbin width B on the abscissa. The ordinate while an end of the coil. As a target value for the mass distribution of the target value F is determined, which should be in accordance with the diagram of the entire winding width of 100%. The mass distribution F actual determined in the wound bobbin is also entered, with a deviation of maximum 10% between the target value F target and the actual value F actual being found at the ends of the bobbins. In order to obtain the desired target value F target in the wound bobbin, a correction value of the mass distribution F Kor can now be generated. The deviation between the target value F target and the actual value F actual is added to the relevant coil sections of the target curve. This results in the corrected specification of the mass distribution F Kor . On the basis of this corrected mass distribution, the breathing function Z is recalculated in accordance with the previous description of FIG. 6. The newly calculated breathing function Z is then used as the basis for the further coil travel to change the length of the traversing strokes.
Damit stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine Möglichkeit dar, gezielt auf die Massenverteilung der Fadenmasse auf der Fadenspule Einfluß zu nehmen. The method according to the invention thus represents a possibility of targeting the Mass distribution of the thread mass on the thread spool to influence.
- 11
- Fadenthread
- 22
- ChangiereinrichtungTraversing device
- 33
- ChangierfadenführerTraversing thread guide
- 44
- Steuereinrichtungcontrol device
- 55
- Treibwalzedrive roll
- 66
- Fadenspulebobbin
- 77
- Hülseshell
- 88th
- Zentriertellercentering plate
- 99
- Zentriertellercentering plate
- 1010
- Walzenmotorroller motor
- 1111
- Antriebswelledrive shaft
- 1212
- Elektromotorelectric motor
- 1313
- Antriebswelledrive shaft
- 1414
- Antriebsscheibesheave
- 1515
- Riemenscheibepulley
- 1616
- Riemenbelt
- 1717
- Sensor, ImpulsgeberSensor, pulse generator
- 1818
- Fangeinrichtungcatcher
- 1919
- Fangnutcatching groove
- 2020
- Fadenreservethread reserve
- 2121
- Spulenhalterspool holder
- 2222
- Stirnseitefront
- 2323
- Stirnseitefront
- 2424
- Datenspeicherdata storage
- 2525
- Mikroprozessormicroprocessor
Claims (13)
- Method for winding a yarn package, wherein an advancing yarn is reciprocated by means of a traversing yarn guide within a traverse stroke (H) and deposited on the yarn package, wherein the traverse stroke (H) of the traversing yarn guide is variable in its length during the winding operation (winding cycle) within the width of the yarn package (package width) (B), the length variations (A) of the traverse stroke (H) occurring during the winding cycle in accordance with a predetermined-stroke modification function (Z), characterised in that the stroke modification function (Z) is determined from a mass distribution (F) of the yarn on a hypothetically wound, ideal yarn package.
- Method according to claim 1, characterised in that the mass distribution (F) of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package is computed by a microprocessor from predetermined winding parameters (E) and while maintaining a predetermined desired value (Fdesired) of the mass distribution, and converted to the stroke modification function (Z).
- Method according to claim 2, characterised in that the computation of the mass distribution (F) of the yarn occurs on the hypothetically wound, ideal yarn package as follows by the steps of:3.1 computing the yarn mass (M) deposited during a traverse stroke (H) from predetermined winding parameters (E) ;3.2 subdividing the traverse stroke (H) along the package width (B) into a plurality of mass segments (S) with constant widths (δB), and a partial yarn mass (m);3.3 predetermining a desired value (Fdesired) of the mass distribution of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package, and predetermining a number of traverse strokes (Hn) ; and3.4 adding up the mass segments (S) with partial yarn masses (m) to the mass distribution (F) such that the desired value (Fdesired) of the mass distribution is reached, while maintaining the predetermined number of traverse strokes (Hn).
- Method according to claim 3, characterised in that the stroke modification function (Z) is determined as follows by the steps of:4.1 determining the length variations (A) of the traverse strokes from the distribution of the mass segments (S) within the computed mass distribution (F) of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package and4.2 converting the length variations (A) of the traverse strokes to the stroke modification function (Z), while taking into account an algorithm of deposit.
- Method according to claim 3 or 4, characterised in that the partial yarn mass (m) of one of the mass segments (S) is formed by the ratio of the absolute yarn mass (M) of the mass segment (S) to the absolute yarn mass (Mi) of a mass segment (Si) extending in the centre range of the package width.
- Method according to any of claims 1 to 5, characterised in that the mass distribution (Factual) of the yarn on the wound yarn package is determined and compared with the predetermined mass distribution (Fdesired) of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package, that in the case of a deviation of the mass distribution (Factual) of the yarn on the wound yarn package from the mass distribution (Fdesired) of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package, a corrected mass distribution (Fcorr) of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package is determined, and that the stroke modification function (Z) is determined from the corrected mass distribution (Fcorr) of the yarn on the hypothetically wound, ideal yarn package.
- Method according to any of the preceding claims characterised in that the traversing yarn guide is driven for oscillating movement by a controllable drive, which is controlled by a controller, the controller comprising the microprocessor for determining the stroke modification function (Z).
- Method according to claim 7, characterised in that the controller controls the drive of the traversing yarn guide as a function of the stroke modification function (Z) for carrying out the length variations (A) of the traverse strokes.
- Method according to any of the preceding claims, characterised in that during the winding cycle, the traversing speed is variable in accordance with a predetermined control program.
- Method according to any of claims 1 to 9, characterised in that during the winding cycle, the traverse stroke is variable for producing a biconical package.
- Apparatus for carrying out the method according to any of claims 1 to 10, with a driven tube (7), on which the yarn (1) is wound within a package width (B) to a yarn package (6), with a movable traversing yarn guide (3), which is operated by a drive (12) for reciprocal movement within a length-variable traverse stroke (H), and with a controller (4) for controlling the drive (12), characterised in that the controller (4) comprises a data store (24) for receiving winding parameters (E) and a microprocessor (25) for computing a mass distribution (F) of the yarn on a hypothetically wound, ideal yarn package and for determining a stroke modification function (Z) for varying the lengths of the traverse strokes.
- Apparatus according to claim 11, characterised in that the drive of the traversing yarn guide (3) is an electric motor (12), which controls the traversing motion and the traverse stroke of the traversing yarn guide (3), and which is controllable by the controller (4).
- Apparatus according to claim 12, characterised in that the electric motor comprises a drive pulley (14), which drives a belt (16) extending over at least one belt pulley (15), to which belt (16) the traversing yarn guide (3) is fastened.
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