EP1225149A2 - Winder for collecting a roving of newly formed filaments with a device for detecting the current diameter of the bobbin, such a detecting device, a method for controlling a roving winder and a method for controlling a spinning apparatus - Google Patents

Winder for collecting a roving of newly formed filaments with a device for detecting the current diameter of the bobbin, such a detecting device, a method for controlling a roving winder and a method for controlling a spinning apparatus Download PDF

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EP1225149A2
EP1225149A2 EP02001051A EP02001051A EP1225149A2 EP 1225149 A2 EP1225149 A2 EP 1225149A2 EP 02001051 A EP02001051 A EP 02001051A EP 02001051 A EP02001051 A EP 02001051A EP 1225149 A2 EP1225149 A2 EP 1225149A2
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EP
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roving
diameter
coil
bobbin
determined
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Rainer Uhde
Ulrich Singer
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Definitions

  • the invention relates to a device on a direct roving winder for contactless detection of the actual diameter the roving spool, the direct roving winder also a Machine frame with at least one winding spindle for production one or more roving bobbins and a thread laying device having.
  • the invention further relates to a method for controlling a Roving winder in which the coil diameter is determined and the speed of the winding spindle as a function of the determined Coil diameter is controlled. Furthermore concerns the invention a method for controlling a device for Spinning glass fibers using a number of glass fibers a spinneret and using a direct roving winder be wound up into a roving spool.
  • Laser distance sensors based on the triangulation principle are also suitable work.

Abstract

A laser sensor (34) that determines its distance from the bobbin surface by timing the difference between the transmitted and reflected beam (35) is fitted to a winder, especially for winding freshly spun glass fiber rovings (24). The sensor (34) can be mounted on the frame (10) or on the traverse (20) and is placed in a housing pressurized with air that sweeps the beam aperture. An Independent claim is also included for a winder that is fitted with such a sensor and uses the bobbin diameter signal to control the bobbin spindle speed. The rate of growth of bobbin diameter can also be used to measure the roving thickness and apply corrections to the extrusion temperature.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem Direkt-Rovingwickler zum berührungslosen Erfassen des Istdurchmessers der Rovingspule, wobei der Direkt-Rovingwickler ferner ein Maschinengestell mit mindestens einer Spulspindel zur Herstellung einer oder mehrerer Rovingspulen und eine Fadenverlegeeinrichtung aufweist.The invention relates to a device on a direct roving winder for contactless detection of the actual diameter the roving spool, the direct roving winder also a Machine frame with at least one winding spindle for production one or more roving bobbins and a thread laying device having.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern eines Rovingwicklers, bei dem der Spulendurchmesser ermittelt wird und die Drehzahl der Spulspindel in Abhängigkeit von dem ermittelten Spulendurchmesser gesteuert wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Erspinnen von Glasfasern, bei der eine Anzahl Glasfasern mittels einer Spinndüse ersponnen werden und mittels eines Direkt-Rovingwicklers zu einer Rovingspule aufgewickelt werden.The invention further relates to a method for controlling a Roving winder in which the coil diameter is determined and the speed of the winding spindle as a function of the determined Coil diameter is controlled. Furthermore concerns the invention a method for controlling a device for Spinning glass fibers using a number of glass fibers a spinneret and using a direct roving winder be wound up into a roving spool.

Beim Herstellen von Rovingspulen wird der beim Spulen anwachsende Durchmesser der Spule kontinuierlich erfasst und die Drehzahl der Spulspindel und die Bewegung der Fadenverlegeeinrichtung in Abhängigkeit von dem erfassten Spulendurchmesser gesteuert.When manufacturing roving bobbins, the one that grows when winding Diameter of the coil continuously recorded and the Speed of the winding spindle and the movement of the thread laying device depending on the recorded coil diameter controlled.

Bei Direkt-Rovingwicklern ist es bekannt, die Spulenoberfläche mechanisch abzutasten und so den Spulendurchmesser zu ermitteln. Aus US-A-6,076,760 ist eine solche Vorrichtung zum Erfassen des Istdurchmessers der Spule für synthetische Fäden bekannt. In direct roving winders, it is known the surface of the spool mechanically to determine the coil diameter. Such a device is known from US-A-6,076,760 Detection of the actual diameter of the bobbin for synthetic threads known.

Bei Direkt-Rovingwicklern ist es ferner bekannt, die Drehzahl der Spulspindel und die Bewegung der Fadenverlegeeinrichtung in Abhängigkeit von verschiedenen verfahrenstechnisch relevanten Daten zu steuern, wobei im wesentlichen der Spulendurchmesser aus der Spulzeit und der Geschwindigkeit der Spulspindel berechnet wird. Diese Maßnahme ist aus US-A-4,146,376 bekannt. Die Geschwindigkeit der Spulspindel wird dabei entsprechend einem Fehlersignal gesteuert, dass die Abweichung von einem Sollwert darstellt. Während der Anlaufphase der Spinnvorrichtung wird dabei das Signal zur Kompensierung von Temperaturschwankungen der Spinndüse modifiziert.In direct roving winders, it is also known the speed the winding spindle and the movement of the thread laying device depending on various procedurally relevant Control data, being essentially the coil diameter from the winding time and the speed of the winding spindle is calculated. This measure is from US-A-4,146,376 known. The speed of the winding spindle is accordingly controlled an error signal that the deviation from a setpoint. During the start-up phase of Spinning device is the signal to compensate for Temperature fluctuations of the spinneret modified.

Aus DE-A-38 10 414 ist eine Messvorrichtung zur fortlaufenden Ermittlung des Durchmessers von Wickelkörpern bei Zettelmaschinen bekannt, die einen Sensor aufweist, der als Wellen-Sender/Empfänger ausgebildet ist, wobei aus dem Zeitunterschied zwischen dem Absenden eines Wellenimpulses und dem Empfang des Echoimpulses der Durchmesser des Wickelkörpers bestimmt wird. Eine ähnlich arbeitende Vorrichtung zur Ermittlung eines Kettbaumdurchmessers ist aus DE-C-37 34 095 bekannt, wobei die Entfernung durch Triangulation bestimmt wird.From DE-A-38 10 414 is a measuring device for continuous Determination of the diameter of bobbins in slip machines known that has a sensor that acts as a wave transmitter / receiver is formed, from the time difference between sending a wave pulse and receiving it of the echo pulse determines the diameter of the winding body becomes. A similar device for determination a warp beam diameter is from DE-C-37 34 095 known, the distance determined by triangulation becomes.

Aus DE-A-199 60 285 ist ein Verfahren zur berührungslosen Ermittlung eines Spulendurchmessers bekannt, wobei der Abstand zwischen dem Sensor und der Spulenoberfläche und der Abstand zwischen dem Sensor und der Spindeloberfläche erfasst wird und der Spulendurchmesser aus der Differenz zwischen dem Spindelabstand und dem Spulenabstand ermittelt wird.DE-A-199 60 285 describes a method for contactless determination a coil diameter known, the distance between the sensor and the coil surface and the distance between the sensor and the spindle surface is detected and the coil diameter from the difference between the spindle distance and the coil distance is determined.

Aus JP Patent Abstracts of Japan 07 257 819 ist es bekannt, die Restmenge von Garen, die sich auf einer Spule befindet, mittels eines Sensors zu ermitteln, der den Abstand zwischen der Spulenoberfläche und dem Sensor misst. Aus JP Patent Abstracts of Japan 00 185 879 ist es bekannt, mittels eines solchen Abstandssensor den Spulendurchmesser zu ermitteln und die auf den Faden ausgeübte Spannung in Abhängigkeit von dem ermittelten Spulendurchmesser zu steuern.From JP Patent Abstracts of Japan 07 257 819 it is known the remaining amount of cooking that is on a spool, using a sensor to determine the distance between the coil surface and the sensor. From JP Patent Abstracts of Japan 00 185 879 it is known, by means of such Distance sensor to determine the coil diameter and the tension exerted on the thread depending on the determined To control coil diameter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Titergleichförmigkeit innerhalb einer Rovingspule zu verbessern.The invention has for its object the titre uniformity to improve within a roving spool.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum berührungslosen Erfassen des Istdurchmessers einen Lasersensor enthält, der einen Sender und einen Empfänger für Laserstrahlung aufweist, wobei mittels der Strahlung vom Sensor zur Spulenoberfläche und zurück zum Empfänger der Abstand des Lasersensors von der Spulenoberfläche ermittelt wird.According to the invention this object is achieved in that the Device for contactless detection of the actual diameter a laser sensor containing a transmitter and a receiver for laser radiation, wherein by means of the radiation from the sensor to the coil surface and back to the receiver of the Distance of the laser sensor from the coil surface determined becomes.

Durch die berührungslose, jedoch unmittelbare Erfassung des Spulendurchmessers können die Drehzahl der Spulspindel und die Bewegung der Fadenverlegeeinrichtung (Abstand der Fadenverlegeeinrichtung von der Spulenoberfläche) so gesteuert werden, dass Rovings hoher Gleichförmigkeit ersponnen werden. Während nach dem Stand der Technik der Spulendurchmesser anhand verschiedener verfahrenstechnischer Daten, insbesondere der Drehzahl der Spulspindel berechnet wird, wird erfindungsgemäß der direkt gemessene Istdurchmesser der Rovingspule zur Steuerung der Drehzahl der Spulspindel mit dem Ziel der Herstellung von Rovings sehr gleichförmigen Titers herangezogen. Demgemäß betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Steuern eines Rovingwicklers, der ein Maschinengestell, mindestens eine von dem Maschinegestell abkragenden Spulspindel, eine verschwenkbar an dem Maschinengestell angelenkten Fadenverlegeeinrichtung und einer Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Durchmessers einer auf der Spulspindel hergestellten Spule aufweist, wobei zur Herstellung einer Spule Rovings über die Fadenverlegeeinrichtung auf die Spule geleitet werden und der Abstand der Fadenverlegeeinrichtung von der Spulenoberfläche anhand des ermittelten momentanen Durchmessers der Spule gesteuert wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Spulendurchmesser mittels eines Lasersensors der vorausgehend genannten Art ermittelt wird.Through the contactless, but direct detection of the Spool diameter can be the speed of the winding spindle and the Movement of the thread laying device (distance of the thread laying device controlled by the coil surface) that high uniformity rovings are spun. While according to the prior art, the coil diameter using various procedural data, especially the speed the winding spindle is calculated, according to the invention directly measured actual diameter of the roving coil for control the speed of the winding spindle with the aim of producing Rovings very uniform titers are used. Accordingly concerns the invention also a method for controlling a roving winder, which is a machine frame, at least one of the spindle overhanging the machine frame, one swiveling thread laying device articulated on the machine frame and a device for determining the current Diameter of a bobbin produced on the winding spindle has, wherein to produce a coil rovings on the Thread laying device are passed onto the bobbin and the Distance of the thread laying device from the bobbin surface based on the determined current diameter of the coil is controlled. This process is characterized by that the current coil diameter by means of a laser sensor of the type mentioned above is determined.

Besonders vorteilhaft ist es, die Signale des Sensors zur Steuerung der Spinndüsentemperatur heranzuziehen, um auftretenden Titerschwankungen entgegenzuwirken. Hierzu wird insbesondere der zeitliche Verlauf des Istdurchmessers, d.h. das Durchmesserwachstum, berücksichtigt. Demzufolge betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung zum Erspinnen von Rovings, bei dem die von einer Spinnvorrichtung ersponnenen Glasfilamente mittels eines Direkt-Rovingwicklers aufgewickelt werden. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des Istdurchmessers der Rovingspule, d.h. das Wachstum des Durchmessers der Rovingspule, mittels eines Lasersensors der oben genannten Art ermittelt wird und die Temperatur der Spinndüse in Abhängigkeit von dem ermittelten zeitlichen Verlauf des Istdurchmessers der Rovingspule gesteuert wird.It is particularly advantageous for the signals from the sensor Control the spinneret temperature to use to occur Counteract titre fluctuations. To do this in particular the time course of the actual diameter, i.e. the diameter growth is taken into account. Accordingly concerns the invention also a method for controlling a device for spinning rovings, in which the from a spinning device spun glass filaments using a direct roving winder be wound up. This procedure is characterized in that the time course of the Actual diameter of the roving coil, i.e. the growth of the Diameter of the roving coil, by means of a laser sensor above type is determined and the temperature of the Spinning nozzle depending on the determined time Course of the actual diameter of the roving coil is controlled.

Ein zu schnelles Wachstum des Istdurchmessers der Spule ist eine Folge eines zu hohen Düsendurchsatzes (Bushingleistung) und damit eines zu hohen Titers. Durch Reduzierung der Spinndüsentemperatur kann der Düsendurchsatz und damit der Titer reduziert werden. Der Zusammenhang zwischen Durchmesserwachstum und Spinndüsentemperatur hängt von einer Vielzahl von Parametern ab und muss für die jeweilige Anlage empirisch ermittelt werden.The actual diameter of the coil is growing too quickly a consequence of a too high nozzle throughput (bushing performance) and therefore too high a titer. By reducing the spinneret temperature can the nozzle throughput and thus the titer be reduced. The relationship between diameter growth and spinneret temperature depends on a variety of Parameters and must be determined empirically for the respective system become.

Üblicherweise werden zwei, drei oder vier Rovingspulen auf einer Spulspindel hergestellt. Durch eine entsprechende Anzahl von Sensoren kann der Spuldurchmesser und das Wachstum des Spuldurchmessers für jede Rovingspule getrennt überwacht werden. Die Signale der Sensoren werden zum Erkennen von Durchmesserunterschieden zwischen den gemeinsam auf einer Spulspindel zu wickelnden Rovingspulen benutzt. Sind die Durchmesserunterschiede zu groß, so können verschiedene Maßnahmen getroffen werden:

  • Der Direkt-Rovingwickler kann abgeschaltet werden, um Spinngeometrie, Fadenaufteilung u.dgl. zu prüfen;
  • Es kann ein automatischer Spulenwechsel eingeleitet werden, um die Produktion von Abfall zu vermeiden;
  • Anhand aufbereiteter Signale der Sensoren kann die Temperaturbalance der Spinnpositionen korrigiert werden.
Usually two, three or four roving bobbins are produced on one bobbin. With a corresponding number of sensors, the coil diameter and the growth of the coil diameter can be monitored separately for each roving coil. The signals from the sensors are used to identify differences in diameter between the roving coils to be wound together on a winding spindle. If the diameter differences are too large, various measures can be taken:
  • The direct roving winder can be switched off in order to change the spinning geometry, thread distribution and the like. to consider;
  • An automatic spool change can be initiated to avoid the production of waste;
  • The temperature balance of the spinning positions can be corrected using processed signals from the sensors.

Demgemäß betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Überwachend der Arbeitsweise eines Direkt-Rovingwicklers, bei dem eine Mehrzahl von Rovingspulen auf einer Spulspindel hergestellt werden und bei dem der Spulendurchmesser ermittelt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser jeder auf der Spulspindel hergestellten Rovingspule mittels eines eigenen Lasersensors der oben genannten Art erfasst wird, und dass die von Lasersensoren für jede Spulspindel ermittelten Durchmesserwerte miteinander verglichen werden und ein Steuersignal erzeugt wird, wenn der Durchmesserunterschied einen Schwellwert übersteigt.Accordingly, the invention also relates to a method for Monitoring the operation of a direct roving winder, at which a plurality of roving bobbins on a winding spindle are produced and in which the coil diameter is determined becomes. The process is characterized in that the Diameter of each roving spool produced on the winding spindle using our own laser sensor of the type mentioned above is detected, and that by laser sensors for each winding spindle determined diameter values compared with each other and a control signal is generated when the diameter difference exceeds a threshold.

Die Signale der Sensoren ermöglichen ferner eine Fadenbruchkontrolle, indem das Wachstum der Rovingspulen mit einem Wert für das Mindestwachstum der Spulen verglichen wird.The signals from the sensors also enable thread breakage control, by growing the roving coils with a value for the minimum growth of the coils.

Die Sensoren können stationär am Maschinengestell befestigt sein oder an der Fadenverlegeeinrichtung montiert werden, so dass sie sich mit dieser bewegen.The sensors can be fixed to the machine frame be or be mounted on the thread laying device, so that they move with this

Der Lasersensor kann den Abstand zur Spulenoberfläche in bekannter Weise aus der Laufzeit der Strahlung vom Sensor zur Spulenoberfläche und zurück zum Empfänger ermitteln. Unter Berücksichtigung der Abmessungen und Konstruktionsdaten des Direkt-Rovingwicklers und der bekannten Position des Lasersensors an dem Direkt-Rovingwickler kann daraus der Istdurchmesser der Rovingspule ermittelt werden. The laser sensor can measure the distance to the coil surface known way from the transit time of the radiation from the sensor Determine the coil surface and back to the receiver. Under Taking into account the dimensions and design data of the Direct roving winder and the known position of the laser sensor the actual diameter of the direct roving winder can be calculated from this the roving spool can be determined.

Vorzugsweise wird der Abstand des Lasersensors von der Spulenoberfläche nach dem bekannten Triangulationsprinzip ermittelt. Der Laserstrahl trifft dabei als kleiner Punkt auf der Spulenoberfläche auf und der Empfänger detektiert die Position dieses Punktes, indem er den Winkel bestimmt, unter dem die Strahlung, die von dem Punkt zurückkommt, auf den Empfänger trifft. Da der Abstand zwischen Sender und Empfänger und der Winkel, unter dem die Strahlung vom Empfänger ausgesandt wird, feste Größen sind, kann daraus der Abstand des Lasersensors von der Spulenoberfläche berechnet werden. Der Empfänger im Inneren des Sensors ist eine Photodiodenzeile oder ein PSD. Die Photodiodenzeile wird durch einen eingebauten Mikrocontroller ausgelesen. Aus der Verteilung des vom Punkt auf der Spulenoberfläche zurückkommenden Strahlung auf der Photodiodenzeileberechnet der Mikrocontroller exakt den Winkel und aus diesem den Abstand zur Spulenoberfläche. Geeignet ist ein Laser-Distanz-Sensor OADM™ der WayCon Positionsmesstechnik GmbH, Inselkammerstr. 8, 82008 Unterhaching, Deutschland.The distance of the laser sensor from the Coil surface based on the well-known triangulation principle determined. The laser beam strikes as a small point the coil surface and the receiver detects the Position of this point by determining the angle under which the radiation that comes back from the point on the Recipient hits. Because the distance between transmitter and receiver and the angle at which the radiation is emitted by the receiver is, fixed sizes, the distance of the Laser sensor can be calculated from the coil surface. The The receiver inside the sensor is a photodiode array or a PSD. The photodiode array is built in Microcontroller read out. From the distribution of the Point on the coil surface returning radiation the photodiode line the microcontroller calculates exactly that Angle and from this the distance to the coil surface. A laser distance sensor OADM ™ from WayCon position measuring technology is suitable GmbH, Inselkammerstr. 8, 82008 Unterhaching, Germany.

Beim Direktaufwickeln von Glasfäden oder Rovings unter der Spinnposition besteht die Gefahr einer Verschmutzung der Lasersensoren, da hier durch Wasser und Schlichte (klebrige Substanz) sowie Glasfaserflug Verunreinigungen auftreten können. Diese Substanzen und Partikel werden durch den von der rotierenden Spule erzeugten Luftwirbel umher geschleudert und können innerhalb kürzester Zeit die Lasersensoren so stark verschmutzen, dass diese ausfallen. Vorzugsweise ist der Lasersensor daher in einem Gehäuse angeordnet, das eine Öffnung für den Durchtritt des Laserstrahls aufweist, wobei in dem Raum zwischen dem Lasersensor und dem Gehäuse Gas eingeblasen wird, das aus der Öffnung austreten kann. Dadurch wird das Eindringen dieser Substanzen und Partikel und ihr Festsetzen auf der Optik des Lasersensors verhindert.When winding glass threads or rovings directly under the There is a risk of contamination of the spinning position Laser sensors, because here through water and sizing (sticky Substance) as well as fiberglass contamination can. These substances and particles are created by the rotating coil generated air vortices hurled and the laser sensors can become so powerful within a very short time soiling that they fail. Preferably, the Laser sensor is therefore arranged in a housing that a Has opening for the passage of the laser beam, wherein in gas is blown into the space between the laser sensor and the housing that can emerge from the opening. This will the penetration of these substances and particles and their fixing prevented on the optics of the laser sensor.

Zweckmäßig ist die Öffnung mit einem Vorsatz versehen, der eine von der Öffnung weg zeigende Tropfkante aufweist. Dieser Vorsatz sorgt dafür, dass sich mit der Zeit bildende Nasen der Verunreinigung nicht in den Strahlengang kommen, so dass der Laserstrahl ungehindert austreten kann. Der Vorsatz ist leicht zu demontieren und kann bei Bedarf einfach gereinigt werden. Gleichzeitig kann die Optik des Lasers durch die Öffnung im Gehäuse hindurch gereinigt werden.The opening is expediently provided with an attachment which has a drip edge pointing away from the opening. This Resolution ensures that the noses that form over time Contamination does not get into the beam path, so the Laser beam can emerge unhindered. The resolution is easy to disassemble and can be easily cleaned if necessary. At the same time, the optics of the laser through the opening in the Housing should be cleaned through.

Es ist dabei möglich, die Signale des Lasersensors so zu filtern, dass ein Reinigen des Vorsatzes im angebauten Zustand und während des normalen Betriebs von Hand möglich ist. Es hat sich gezeigt, dass eine Reinigung in Intervallen von 3 Wochen ausreichend ist.It is possible to filter the signals from the laser sensor that cleaning the attachment when attached and is possible by hand during normal operation. It has it has been shown that cleaning at intervals of 3 weeks is sufficient.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
den Direkt-Rovingwickler in Seitenansicht;
Fig. 2
den Direkt-Rovingwickler von Fig. 1 in einer Frontansicht;
Fig. 3
den Lasersensor im Schnitt;
Fig. 4 und 5
zwei weitere Ausführungsformen des Vorsatzes für den Lasersensor.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1
the direct roving winder in side view;
Fig. 2
the direct roving winder of Figure 1 in a front view.
Fig. 3
the laser sensor in section;
4 and 5
two further embodiments of the attachment for the laser sensor.

Der allgemeine Aufbau des Rovingwicklers, wie er in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist von herkömmlicher Bauart. In einem Maschinengestell 10 ist ein Spulrevolver 12 drehbar gelagert. Der Spulrevolver 12 wird von einem Elektromotor 14 angetrieben und in ihm sind zwei Spulspindeln 16, 18 um 180° versetzt zueinander außermittig auskragend drehbar gelagert. In der Darstellung der Fig. 1 und 2 befindet sich die Spulspindel 16 in Aufspulstellung, während sich die Spulspindel 18 in Wartestellung befindet. Oberhalb des Spulrevolvers 12 ist an dem Maschinengestell 10 eine Fadenverlege- oder Changiereinrichtung 20 mittels eines Schwenkarms 22 angelenkt. Der Antrieb für das Verschwenken der Fadenverlegeeinrichtung 20 und ebenso der Antrieb für die Spulspindeln 16, 18 befindet sich innerhalb des Maschinengestells 10.The general structure of the roving winder, as shown in FIG. 1 and Figure 2 is of a conventional type. In a machine frame 10, a winding turret 12 is rotatably mounted. The winding turret 12 is driven by an electric motor 14 and in it are two winding spindles 16, 18 offset by 180 ° to each other Eccentrically cantilevered, rotatably mounted. In the illustration 1 and 2, the winding spindle 16 is in Winding position while the winding spindle 18 is in the waiting position located. Above the turret 12 is on the Machine frame 10 a thread laying or traversing device 20 articulated by means of a swivel arm 22. The drive for pivoting the thread laying device 20 and likewise the drive for the winding spindles 16, 18 is within of the machine frame 10.

Von zwei oberhalb des Maschinengestells 10 angeordneten und in der Zeichnung nicht dargestellten Spinnpositionen werden frisch ersponnene Rovings 24 auf zwei Spulen 26, 28 aufgewickelt, die nebeneinander auf der Spulspindel 16 sitzen. Die Fadenverlegeeinrichtung 20 weist zwei Fadenführer 30, 32 auf, die in bekannter Weise innerhalb des Changierhubs die Rovings hin und her führen, so dass die Rovings in einem vorgegebenen Muster auf den Spulen 26, 28 abgelegt und aufgespult werden.Of two arranged above the machine frame 10 and in spinning positions not shown in the drawing freshly spun rovings 24 wound on two spools 26, 28, that sit side by side on the winding spindle 16. The Thread laying device 20 has two thread guides 30, 32, the rovings in a known manner within the traversing stroke run back and forth so that the rovings in a given Patterns are placed on the spools 26, 28 and wound up.

Für eine genaue Einhaltung des Ablegemusters ist es notwendig, dass sich die Fadenführer 30, 32 in möglichst geringem konstantem Abstand von der Oberfläche der Spule befinden. Die Fadenvorlegeeinrichtung 20 wird daher entsprechend dem Spulenwachstum von der Spulspindel 16 weggeschwenkt, wobei der Abstand zur Spulenoberfläche so gesteuert wird, dass die Rovings 24 durch die changierenden Fadenführer 30, 32 nur in Richtung der Achse der Spulspindeln 16, 18 abgelenkt wird, nicht jedoch senkrecht dazu, so dass in den Ansichten von Fig. 1 die Rovings 24 geradlinig einlaufen.For exact adherence to the pattern, it is necessary that the thread guides 30, 32 are as constant as possible Distance from the surface of the coil. The Thread feed device 20 is therefore in accordance with the Coil growth pivoted away from the winding spindle 16, the Distance to the coil surface is controlled so that the Rovings 24 through the changing thread guides 30, 32 only in Direction of the axis of the winding spindles 16, 18 is deflected, but not perpendicular to it, so that in the views of FIG. 1 run in the rovings 24 in a straight line.

Für die genaue Positionierung der Fadenverlegeeinrichtung 20 wird mittels Sensoren 34 das Wachstum der Spulen 26, 28 ermittelt, wobei für jede Spule 26, 28 ein eigener Sensor 34 vorgesehen ist. Die Sensoren 34 sind an einem Arm 36 montiert, der außerhalb des Lagers des Spulrevolvers 12 parallel zur Achse der Spulspindeln 16, 18 von dem Maschinengestell 10 auskragt. Die Sensoren 34 arbeiten in bekannter Weise nach dem Echo-Prinzip. Sie enthalten einen Laser-Sender und einen Empfänger für elektromagnetische Wellen, z.B. Laserimpulse im Infrarotbereich. Die Laserstrahlen 35 sind im wesentlichen senkrecht auf die Spulenoberfläche gerichtet. Aus der Laufzeit der Strahlungsimpulse 35 vom Sender zur Spulenoberfläche und zurück zum Empfänger wird der Abstand zwischen dem Sensor und der Spulenoberfläche ermittelt. Anhand der Konstruktionsdaten des Roving-Wicklers kann daraus dann der momentane Durchmesser der Spule 26, 28 ermittelt werden, so dass beim Erreichen des vorgesehenen Spulendurchmessers ein Spulenwechsel eingeleitet werden kann, bei dem der Spulrevolver 12 um 180° gedreht wird, so dass nunmehr die Spulspindel 18 in die Aufspulstellung gebracht wird.For the exact positioning of the thread laying device 20 the growth of the coils 26, 28 is determined by means of sensors 34, a separate sensor 34 for each coil 26, 28 is provided. The sensors 34 are mounted on an arm 36, the outside of the bearing of the turret 12 parallel to Axis of the winding spindles 16, 18 from the machine frame 10 protrudes. The sensors 34 operate in a known manner Echo principle. They contain a laser transmitter and a receiver for electromagnetic waves, e.g. Laser pulses in Infrared. The laser beams 35 are essentially directed perpendicular to the coil surface. From the term the radiation pulses 35 from the transmitter to the coil surface and the distance between the sensor and the coil surface determined. Based on the design data of the roving winder can then be the current diameter the coil 26, 28 can be determined so that when the provided coil diameter initiated a coil change in which the turret 12 is rotated through 180 °, so that the winding spindle 18 is now brought into the winding position becomes.

Geignet sind auch Laser-Distanz-Sensoren, die nach dem Triangulationsprinzip arbeiten.Laser distance sensors based on the triangulation principle are also suitable work.

Wie in Fig. 1 gezeigt, können die Lasersensoren 34' auch an der Fadenverlegeeinrichtung 20 montiert sein, so dass sie mit dieser verschwenkt werden. Der momentane Durchmesser der Spulen 26, 28 wird dann aus der Position des Schwenkarms 22 und dem von den Lasersensoren 34' ermittelten Abstand zur Spulenoberfläche ermittelt.As shown in Fig. 1, the laser sensors 34 'can also turn on the thread laying device 20, so that it can be mounted with this can be pivoted. The current diameter of the coils 26, 28 is then from the position of the pivot arm 22 and the distance from the coil surface determined by the laser sensors 34 ' determined.

Aus dem zeitlichen Verlauf des Spulendurchmessers ergibt sich das Spulenwachstum. Anhand der ermittelten Werte des Spulenwachstums wird die Drehzahl der Spulspindeln 16, 18 und die Bewegung der Fadenverlegeeinrichtung 20, d.h. des Abstandes der Fadenverlegeeinrichtung 20 von der Spulenoberfläche, gesteuert.From the time course of the coil diameter results the coil growth. Based on the determined values of the coil growth the speed of the winding spindles 16, 18 and Movement of the thread laying device 20, i.e. of distance the thread laying device 20 controlled by the bobbin surface.

Aufgrund der Daten des Spulenwachstums kann ferner die Gleichförmigkeit des Titers überwacht werden und kann Titerschwankungen entgegengewirkt werden, indem die Spinndüsentemperatur bei zu hohem Titer geringfügig erniedrigt wird und bei zu niedrigem Titer geringfügig erhöht wird.Based on the data of the coil growth, the uniformity can also of the titer can be monitored and titer fluctuations be counteracted by the spinneret temperature is slightly reduced if the titer is too high and if the titer is too high low titer is increased slightly.

Beim Betrieb von Direkt-Roving-Wicklern entsteht sehr viel Verunreinigung durch das auf die frisch ersponnenen Rovings aufgebrachte Wasser und die Schlichte, die eine klebrige Substanz darstellt, sowie durch Glasfaserflug. Diese Substanzen und Glasfasern werden durch die mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Spulen 26, 28 abgeschleudert und durch den erzeugten Luftwirbel verteilt. Um zu vermeiden, dass es dadurch innerhalb kürzerster Zeit zu Fehlfunktionen der Lasersensoren 34, 34' kommt, ist es zweckmäßig, die Lasersensoren 34 davor zu schützen. Gemäß Fig. 3 wird jeder Lasersensor 34 dazu mittels eines Winkels 38 in einem Gehäuse 40 angeordnet, wobei in dem Gehäuse eine Öffnung oder ein Spalt 42 für den Durchtritt des Laserstrahls 35 und zwischen der Optik 44 des Lasersensors 34 und der Öffnung 42 ein freier Raum 46 vorhanden ist. Der freie Raum 46 kann sich um den gesamten Lasersensor 34 herum erstrecken, so dass zwischen dem Lasersensor 34 und der Innenseite des Gehäuses 40 ein Abstand besteht. In diesem freien Raum wird über eine nicht dargestellte Druckgasquelle Druckgas, z.B. Druckluft, eingeleitet, die dann aus der Öffnung 42 austritt und dadurch das Eindringen von Verunreinigungen, also Wasser, Schlichte oder Glasfaserflug, verhindert. Bei einer Breite der Öffnung 42 von 3,5 mm reicht dazu ein Überdruck von 5 bar des Druckgases aus.A lot is created when operating direct roving winders Contamination from the freshly spun rovings applied water and the sizing, which is a sticky Substance represents, as well as through fiberglass flight. These substances and glass fibers are made by the at high speed rotating coils 26, 28 thrown and by the generated air vortices distributed. To avoid it malfunctions of the Laser sensors 34, 34 'comes, it is appropriate to use the laser sensors 34 to protect against it. 3, each laser sensor 34 for this purpose by means of an angle 38 in a housing 40 arranged, with an opening or a gap in the housing 42 for the passage of the laser beam 35 and between the Optics 44 of the laser sensor 34 and the opening 42 a free Room 46 is present. The free space 46 can be around extend the entire laser sensor 34 around, so that between the Laser sensor 34 and the inside of the housing 40 a distance consists. In this free space is not shown Pressurized gas source Pressurized gas, e.g. Compressed air, introduced, which then emerges from the opening 42 and thereby penetrates of impurities, i.e. water, size or Glass fiber flight, prevented. With a width of the opening 42 of A pressure of 5 bar of 5 bar is sufficient for this.

Zusätzlich ist vor der Öffnung 42 ein Vorsatz 50 angeordnet, der die Öffnung 42 umgibt und Verunreinigungen abhält. Der Vorsatz ist eine Platte, die eine mit der Öffnung 42 fluchtende Öffnung für den Laserstrahl aufweist und der zu beiden Seiten der Öffnung eine nach vorne abstehende Abweisblende oder -platte 52 aufweist. Auf der Seite, von der mit besonders starker Verunreinigung zu rechnen ist, kann die Abweisblende 52 verlängert sein. Das vordere Ende der Abweisblende 52 ist zugespitzt, so dass anhaftende Verunreinigungen leicht abtropfen können. Der Vorsatz 50 ist an der Frontseite des Gehäuses 40 festgeschraubt, so dass er leicht zu demontieren ist und bei Bedarf gereinigt werden kann. Die Optik 44 des Sensors 34 kann durch die Öffnung 42 hindurch gereinigt werden. Die Steuerungseinrichtung kann dabei so ausgestaltet sein, dass die Signale des Lasersensors 34 in der Weise gefiltert werden, dass ein Reinigen des Vorsatzes 50 im angebauten Zustand während des normalen Betriebes von Hand möglich ist, ohne dass dies als Fehlersignal interpretiert wird. In addition, an attachment 50 is arranged in front of the opening 42, which surrounds the opening 42 and keeps contaminants out. The The attachment is a plate that is aligned with the opening 42 Has opening for the laser beam and to both On the sides of the opening there is a protruding shield or plate 52. On the side of the one with special If the dirt is to be expected, the deflector cover 52 be extended. The front end of the shield 52 is tapered so that adhering contaminants drip off easily can. The attachment 50 is on the front of the housing 40 screwed down so that it is easy to disassemble and can be cleaned if necessary. The optics 44 of the sensor 34 can be cleaned through the opening 42. The Control device can be designed such that the signals from the laser sensor 34 are filtered in such a way that cleaning the attachment 50 when installed is possible by hand during normal operation without this is interpreted as an error signal.

Die Fig. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen des Vorsatzes 50, wobei in Fig. 4 die Öffnung im Vorsatz 50 sich nach außen erweitert und einen scharfen Rand hat, der von einer Ringnut 54 umgeben ist. In Fig. 5 ist der Vorsatz 50 mit einer Hohlkammer 56 versehen, in der eventuell eindringende Verunreinigungen aufgefangen werden. Der Rand der Öffnung in der Vorderseite der Hohlkammer 56 ist dabei wieder zugespitzt und von einer Ringnut 54 umgeben. 4 and 5 show further embodiments of the attachment 50, the opening in the attachment 50 in FIG. 4 following expanded on the outside and has a sharp edge, which of a Ring groove 54 is surrounded. In Fig. 5, the attachment 50 is with a Provided hollow chamber 56, in the possibly penetrating impurities to be caught. The edge of the opening in the The front of the hollow chamber 56 is again tapered and surrounded by an annular groove 54.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Maschinengestellmachine frame
1212
Spulrevolverspindle turret
1414
Elektromotorelectric motor
1616
Spulspindel (Aufspulstellung)Winding spindle (winding position)
1818
Spulspindel (Wartestellung)Winding spindle (waiting position)
2020
Fadenverlege- oder ChangiereinrichtungThread laying or traversing device
2222
Schwenkarmswivel arm
2424
Rovingsrovings
26, 2826, 28
SpulenDo the washing up
30, 3230, 32
Fadenführerthread guides
3434
Lasersensorlaser sensor
3535
Laserstrahllaser beam
3636
Armpoor
3838
Winkelangle
4040
Gehäusecasing
4242
Öffnungopening
4444
Optikoptics
4646
freier Raumblank
5050
Vorsatzintent
5252
Abweisblendedeflecting screen
5454
Ringnutring groove
5656
Hohlkammerhollow

Claims (12)

Vorrichtung an einem Direkt-Rovingwickler zum berührungslosen Erfassen des Istdurchmessers einer Rovingspule (26, 28), wobei der Direkt-Rovingwickler ferner ein Maschinengestell (10) mit mindestens einer Spulspindel (16) zur Herstellung einer oder mehrerer Rovingspulen (26, 28) und einer Fadenverlegeeinrichtung (20) aufweist, gekennzeichnet durch einen Lasersensor (34) mit einem Sender und einem Empfänger für Laserstrahlung (35), wobei mittels der Strahlung (35) vom Sender zur Spulenoberfläche und zurück zum Empfänger der Abstand des Lasersensors (34) von der Spulenoberfläche ermittelt wird.Device on a direct roving winder for contactless detection of the actual diameter of a roving spool (26, 28), the direct roving winder also comprising a machine frame (10) with at least one winding spindle (16) for producing one or more roving spools (26, 28) and one Thread laying device (20), characterized by a laser sensor (34) with a transmitter and a receiver for laser radiation (35), with the radiation (35) from the transmitter to the bobbin surface and back to the receiver the distance of the laser sensor (34) from the bobbin surface is determined. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasersensor (34) stationär am Maschinengestell (10) montiert ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the laser sensor (34) is mounted stationary on the machine frame (10). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasersensor (34) an der Verlegeeinrichtung (20) montiert ist.Device according to claim 1, characterized in that the laser sensor (34) is mounted on the laying device (20). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasersensor nach dem Triangulationsprinzip arbeitet.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the laser sensor works according to the triangulation principle. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasersensor in einem Gehäuse (40) mit einer Öffnung (42) für den Durchtritt des Laserstrahls (35) angeordnet ist, wobei zwischen dem Lasersensor (34) und der Innenseite des Gehäuses (40) ein freier Raum (46) vorhanden ist, in den Druckgas eingeleitet wird, das durch die Öffnung (42) austritt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the laser sensor is arranged in a housing (40) with an opening (42) for the passage of the laser beam (35), between the laser sensor (34) and the inside of the housing (40) there is a free space (46) into which compressed gas is introduced, which emerges through the opening (42). Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Vorsatz (50) mit einer Öffnung, die mit der Öffnung (42) des Gehäuses (40) fluchtet und mit Abweisblenden (52) neben der Öffnung.Apparatus according to claim 5, characterized by an attachment (50) with an opening which is aligned with the opening (42) of the housing (40) and with deflector panels (52) next to the opening. Rovingwickler mit einem Maschinengestell (10), mit mindestens einer von dem Maschinengestell abkragenden Spulspindel (16, 18), mit einer verschwenkbar an dem Maschinengestell 10 angelenkten Fadenverlegeeinrichtung (20) und mit einer Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Durchmessers einer auf der Spulspindel (16, 18) hergestellten Spule (26, 28), wobei zur Herstellung einer Spule Rovings (24) über die Fadenverlegeeinrichtung (20) auf die Spule (26, 28) geleitet werden und der Abstand der Fadenverlegeeinrichtung (20) von der Spulenoberfläche anhand des ermittelten momentanen Durchmessers der Spule (26, 28) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ermittlung des momentanen Spulendurchmessers eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist.Roving winder with a machine frame (10), with at least one winding spindle (16, 18) projecting from the machine frame, with a thread laying device (20) pivotably articulated on the machine frame 10 and with a device for determining the current diameter of one on the winding spindle (16, 18) produced bobbin (26, 28), wherein to produce a bobbin rovings (24) are passed over the thread laying device (20) onto the bobbin (26, 28) and the distance of the thread laying device (20) from the bobbin surface based on the determined instantaneous Diameter of the coil (26, 28) is controlled, characterized in that the device for determining the current coil diameter is a device according to one of claims 1 to 6. Verfahren zum Steuern eines Rovingwicklers nach Anspruch 7, wobei zur Herstellung einer Spule Rovings (24) über eine Fadenverlegeeinrichtung (20) auf eine Spule (26, 28) geleitet werden und der Abstand der Fadenverlegeeinrichtung (20) von der Spulenoberfläche anhand des ermittelten momentanen Durchmessers der Spule (26, 28) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Durchmesser der Spule (26, 28) mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ermittelt wird.A method for controlling a roving winder according to claim 7, wherein for the manufacture of a spool rovings (24) are passed to a spool (26, 28) via a thread laying device (20) and the distance of the thread laying device (20) from the spool surface on the basis of the instantaneous diameter determined of the coil (26, 28) is controlled, characterized in that the instantaneous diameter of the coil (26, 28) is determined by means of a device according to one of claims 1 to 6. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Spulspindel (16, 18) in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der Werte des Spulendurchmessers gesteuert wird.A method according to claim 8, characterized in that the speed of the winding spindle (16, 18) is controlled in dependence on the time course of the values of the coil diameter. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Titer der aufgespulten Rovings anhand des ermittelten Spulenwachstums erfasst wird und die Drehzahl der Spulspindel (16, 18) in Abhängigkeit von dem erfassten Titer gesteuert wird, um Titerschwankungen zu vermeiden.A method according to claim 8 or 9, characterized in that the titer of the wound rovings is detected on the basis of the determined coil growth and the speed of the winding spindle (16, 18) is controlled as a function of the detected titer in order to avoid fluctuations in titer. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zum Erspinnen von Rovings, bei dem die von einer Spinnposition ersponnenen Glasfilamente mittels eines Direkt-Rovingwicklers aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf des Istdurchmessers der Rovingspule (26, 28) mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ermittelt wird und die Temperatur der Spinnposition in Abhängigkeit von dem ermittelten zeitlichen Verlauf des Istdurchmessers der Rovingspule (26, 28) gesteuert wird.Method for controlling a device for spinning rovings, in which the glass filaments spun from a spinning position are wound up by means of a direct roving winder, characterized in that the course over time of the actual diameter of the roving spool (26, 28) is carried out by means of a device according to one of claims 1 to 6 is determined and the temperature of the spinning position is controlled as a function of the determined time profile of the actual diameter of the roving spool (26, 28). Verfahren zur Steuerung eines Rovingwicklers nach Anspruch 7, wobei eine Mehrzahl von Spulen (26, 28) auf einer Spulspindel (16, 18) hergestellt wird und das Wachstum des Spuldurchmessers überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmesserwachstum jeder Spule (26, 28) getrennt überwacht wird, dass die für die einzelnen Spulen (26, 28) ermittelten Werte des Spulenwachstums verglichen werden und dass ein Signal erzeugt wird, wenn der Unterschied zwischen den für die einzelnen Spulen (26, 28) ermittelten Werte des Spulenwachstums einen Schwellwert übersteigen.A method of controlling a roving winder according to claim 7, wherein a plurality of bobbins (26, 28) are produced on a bobbin spindle (16, 18) and the growth of the bobbin diameter is monitored, characterized in that the diameter increase of each bobbin (26, 28) it is monitored separately that the values of the coil growth determined for the individual coils (26, 28) are compared and that a signal is generated if the difference between the values of the coil growth determined for the individual coils (26, 28) exceed a threshold value.
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