专利名称：卷绕机和用于控制卷绕机的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制卷绕机的方法，在该方法中，连续输入的卷绕物、尤其是纱线、带、钢丝、灯丝等 卷绕到两个或多个卷筒上，所述卷筒支承在一公共的轴上。本发明还涉及一种卷绕机，通过该卷绕机将连续输入的卷绕物并行地卷绕到多个卷筒上。
背景技术：
在已知的卷绕机中，连续的卷绕物从供给站通过卷绕机中的输入路径输送到卷绕站，供给站尤其直接通过卷绕物加工装置或卷绕物储备装置构成，在卷绕站中，卷绕物具有套或没有套地加工成支承在轴上的卷筒。在卷绕期间卷绕物在输入路径上通过串动装置平行于轴往复运动，由此形成一空间卷筒。为了也在卷筒直径增加时保证卷筒周面与串动装置之间的距离不变，串动装置通过压紧辊支承在卷筒的周面上。通过卷筒直径的变化可以实现压紧辊与卷筒旋转轴线之间所需的相对运动，其方式是，要么使压紧辊与串动装置运动而卷筒的旋转轴线位置固定，要么压紧辊与串动装置位置固定地设置但是卷筒的旋转轴线移位。为了实现压紧辊在卷筒周面的整个纵向长度上的均匀压紧力，其具有平行于轴的取向。压紧辊也用于将新输入的卷绕物压紧在卷筒周面上。这样产生的卷筒绕组的包装密度取决于压紧辊的压紧力。在加工完毕后，所述卷筒例如用于卷绕物的输运、储备和/或后续加工。如果卷绕物从供给站以与卷绕物从卷绕机在卷筒部位中卷绕或取出的速度不同的速度输送，则导致卷绕物长度在输入路径中的变化。不同的输入速度与取出速度的原因例如可能在于卷绕物从供给站的变化的输入速度，例如由于在取出方面变化的卷绕物加工工艺，和/或在于在卷筒中变化的取出速度，例如由于卷绕物的卷绕故障、卷绕的直径波动和卷绕物本身的直径变化。卷绕物长度在输入路径中的变化可能导致卷绕物中的张力变化。但是，尤其是为了卷绕敏感的卷绕物和/或为了构成均匀的卷筒——它们具有良好的退卷特性，值得期望的是，以尽可能均匀的张力卷绕所述卷绕物。对于其它应用来说，期望卷绕物在卷绕运行期间的张力变化对应于给定的张力变化。这需要适合的措施，用于抵抗卷绕物的变化的张力或者抵抗卷绕物张力与给定的张力变化的偏差。由EP I 190 974 BI公开了用于影响卷绕物中张力的已知措施。在这个专利中描述的卷绕机中，卷绕物在输入路径上通过基本位置固定的转向滚子导引，转向滚子通过支撑装置支撑在机架上。支撑装置具有理论弯曲部位，在该理论弯曲部位的区域中，构造为应变片的传感器检测卷绕物的张力。传感器的输出信号输送到控制单元，所述控制单元调节轴的驱动装置。在控制单元中可以寄存表格或特征曲线族，它们根据卷绕物张力的降低或增加描述控制信号对于轴驱动装置的变化。驱动装置的控制这样进行，使得通过由于改变卷筒转速而改变卷绕物在卷筒上的取出速度抵抗卷绕物的张力变化。通过卷绕机并行卷绕五个卷筒，它们分别通过轴支承在机架上。该专利描述了各种不同的可能性，用于在结构上形成具有组合传感器的支撑装置并且用于影响传感器的测量精度。由专利DE 37 23 593 Cl公开了用于影响卷绕物中张力的备选或附加的方法。这个专利描述了交叉卷绕机，在交叉卷绕机中，在卷绕运行过程中卷绕物张力要随着增长的卷绕直径自动加大。为此随着变大的卷筒周面直径通过摆动框架使压紧辊摆动。摆动框架的摆动运动操纵杠杆传动器，通过它可以调整弹簧的一弹簧固定点，其另一弹簧固定点与跳动滚子的跳动臂连接。通过传感器检测跳动臂的摆动角，其中，这个传感器设计成无接触工作的接近开关，它检测与随着跳动臂摆动的凸轮的距离。通过控制单元、在这里具有微分环节和积分环节，这样控制张力，利用张力控制轴的驱动，使跳动臂保持尽可能恒定的摆动位置。这个控制最终导致，通过加大卷绕周面的直径、通过摆动框架的摆动、通过操纵杠杆传动并通过调整弹簧固定点可以实现有针对性地改变卷绕物中的张力，其中，变化特征取决于摆动框架、杠杆传动和通过弹簧与跳动臂连接的运动学。按照EP I 190 974 BI，太缓慢或不精确地控制卷筒驱动转速导致根据卷绕物通过供给站的输入速度与卷绕物通过卷筒的取出速 度的差得到卷绕物在输入路径中的变化的长度以及随之变化的卷绕物应变。变化的应变根据卷绕物的纵向刚性直接导致在卷绕物中张力变化的改变，由此对于这个实施例来说，卷绕物中的张力变化直接取决于轴转速控制的品质。而由DE 37 23 593 Cl已知的实施例也能够在不准确地控制卷筒驱动转速时也通过跳动滚子的补偿运动接受并补偿卷绕物在输入路径中的一定的长度变化，由此至少避免不期望的张力变化。在上述文献中描述的用于影响卷绕物中张力的措施是为了利用唯一的支承在轴上的卷筒取出卷绕物。在这种情况下不能或只能有限地通过控制卷筒驱动转速保持张力恒定，在轴上共同支承两个(或多个)卷筒，它们共同地摆动并且并行地卷绕。在这种情况下，只有当对于两个到卷筒的输入路径在数值和方向上得到卷绕物张力的相同变化，才能通过控制卷筒驱动转速补偿卷绕物张力的变化。但是事实上可能出现在两个并行输入路径上的不同张力和张力变化。如果在这种情况下实现卷筒转速的匹配，用于抵抗卷绕物在到这个卷筒的输入路径中的变化，可能直接导致，在卷绕物到另一卷筒的输入路径上的张力变化，这是不期望的。在这里分别在卷绕物到卷筒的输入路径上使用跳动滚子实现有限的补救，它们可以承受可能在输入路径中的卷绕物长度变化。但是，跳动臂反作用于弹簧加载的摆动也可能导致卷绕物张力变化。这个不期望的效应例如可以克服，通过使跳动滚子通过气动缸以气动缸作用方向上的自由度支承。气动缸可以调整到恒定的压力上，它与跳动滚子的偏转无关地导致恒定的卷绕物张力。但是在各种情况下都导致卷绕物张力变化，如果超过最大的通过跳动滚子可接受的卷绕物长度并且跳动滚子达到止挡的时候，由此不再能够实现继续的补偿运动。由DE 27 21 972 Al已知一种方法和一种装置，用于将纱线卷绕在卷筒上，其中，可以调节纱线卷绕在卷筒上的卷绕速度。在此卷筒由在那里称为驱动辊的压紧辊驱动，其中或者卷筒或者压紧辊圆柱形地构成并且反之压紧辊或卷筒锥形或双锥形地构成。卷筒相对于压紧辊摆动。由此可以不改变平均总压紧力地改变卷筒与驱动辊之间的压紧力变化过程，由此根据压紧力的变化过程能够加大或减小卷绕速度。在这里作为摆动的程度和方向的调节参数可以作为输入纱线的纱线张力。在通过唯一的压紧辊驱动多个卷筒时需要每个卷筒独立地摆动。在DE 25 13 981 Al中公开了一种方法和一种装置，用于控制和/或调节在将纱线卷绕在卷筒上时的纱线张力。在此连续地扫描纱线张力并且按照理论值偏差的标准通过以下方式调节，即，使卷筒相对于在那里称为卷绕辊的压紧辊摆动，压紧辊与卷筒沿着接触线接触并且由压紧辊驱动卷筒。在此通过锥形地构成压紧辊，通过摆动卷筒在压紧辊上的压紧力向着其接触线的一端或另一端加大。因为卷筒由压紧辊在加大压紧力的范围中驱动，通过摆动也改变卷筒的圆周速度并由此改变纱线的卷绕速度，由此使纱线张力再接近理论值。在由US 4，184，646已知的卷绕机中通过应变片控制输入纱线的纱线张力变化。根据应变片的信号产生用于致动器的控制信号，致动器使卷筒相对于压紧辊摆动。通过摆动卷筒改变由压紧辊驱动的卷筒在压紧辊上的压紧力，由此可以加大或减小卷绕速度并且以给定的值调节纱线张力。按照文献DE 27 21 972 Al1DE 25 13 981 Al 和 US 4，184，646 通过直接调节卷筒转速影响纱线张力。通过马达以驱动转速H1实现压紧辊驱动，其中压紧辊通过摩擦传动以变速比驱动卷筒到转速Ii2=IXn1，变速比由驱动辊的周面与卷筒的周面之间的摩擦接触形成。在此通过改变摩擦驱动的变速比调节卷筒的转速n2。可以通过两个不同的机构改变摩擦驱动变速比i :·a)通过改变压紧辊与卷筒之间的压紧力可以改变压紧辊与卷筒之间的滑差率。但是可能不期望改变滑差率，因为尤其提高滑差率可能导致卷筒的不确定的驱动状态，这例如导致降低所产生缠绕的精度。b)在锥形结构的卷筒或压紧辊中卷筒或压紧辊的摆动可能导致，卷筒与压紧辊之间的摩擦接触以最小或消失的滑差率移动到锥形卷筒或锥形压紧辊的变化的直径。但是前提是，必须使用锥形卷筒或压紧辊。简言之，上述的用于控制纱线张力的现有技术尤其公开了直接控制卷筒的转速，或者直接控制卷筒的转速，但是通过改变所驱动的驱动辊与由其通过摩擦传动驱动的卷筒之间的摩擦传动的变速比i。
发明内容
本发明的目的是，建议一种用于控制卷绕机的方法，它提供了扩展的或备选的可能性，在将连续输入的卷绕物并行地卷绕到(至少)两个支承在公共的轴上的卷筒上时用于影响卷绕物中的张力和/或用于影响跳动滚子的偏转。本发明的另一目的是，建议一种卷绕机，它能够在将连续输入的卷绕物并行地卷绕到卷筒上时改进地控制卷绕物张力和/或跳动滚子偏转。按照本发明，本发明的目的通过独立权利要求的特征实现。从属权利要求给出其它优选的按照本发明的扩展结构。本发明基于这种认识，S卩，由现有技术已知的用于控制卷绕物张力的措施存在偏见，即，只能通过使用一跳动滚子和/或控制卷筒转速来影响卷绕物的张力。本发明与这种偏见不同地建议利用另一备选或附加的措施来影响卷绕物的张力根据本发明的建议，将连续输入的卷绕物并行地卷绕到两个(或多个)支承在公共的轴上、共同由轴驱动的且共同以相同转速旋转的卷筒上。在此“并行地卷绕”指的是，卷筒被同时卷绕，其中，这不应意味着，卷绕物在几何上平行地输送到卷筒。在按照本发明的方法中使用(至少)一个控制信号，以该控制信号加载(至少)一个致动器。在此可以是任意的致动器，尤其电动的伺服设备、气动的或液动的致动器。该致动器根据(至少)一个控制信号改变(至少)一个压紧辊在(至少)一个卷筒上的压紧力。在此可以仅仅改变一个压紧辊在一个卷筒上的压紧力，而另一压紧辊的压紧力保持不变。同样能够共同地改变至少一个压紧辊在多个卷筒上的压紧力。专业人员清楚，根据卷筒绕组的包装密度和径向刚度通过压紧辊与卷筒旋转轴线的距离修正压紧力。因此本发明也包括一个实施例，在该实施例中，致动器针对压紧辊与卷筒旋转轴线的距离的加大或减小进行控制，而不是针对压紧辊在卷筒上的压紧力的加大或减小进行控制。此外至少一个致动器的力可以直接影响压紧力或者相应于压紧力。同样能够，使致动器只提供压紧力的一个分量，而另一分量通过其它措施提供，即，例如通过另一致动器和/或压紧辊和导纱机构的重力。对于一特别的扩展结构为了个性化地改变压紧力，致动器负责至少一个卷筒的各绕组相对于给定的(平均或正常)压紧力变化曲线，而给定的(平均或正常)压紧力变化曲线通过导纱机构和压紧辊的重力和/或其它致动器保证。最后也能够，通过至少一个致动器也只引起变化的压紧力变化曲线，而总压紧力不变。 按照本发明不(仅仅)利用直接或间接检测的卷绕物张力来改变跳动滚子的位置和/或控制卷筒的驱动转速。相反，按照本发明，根据卷绕物张力、特别是卷绕物在通往一个卷筒或通往两个卷筒的输入路径中的张力求得(至少)一个控制信号。通过这个控制信号影响致动器的加载，即影响压紧力。备选或附加地根据跳动滚子的至少一个偏转求得至少一个控制信号。按照本发明，随着卷绕物张力的改变或者跳动滚子的偏转通过变化的控制信号作用于致动器实现压紧力的改变。仅仅列举一个实例，通过加大卷绕物张力实现加大压紧力。加大压紧力的结果是，(略微)改变绕组的包装密度，这导致，至少在卷绕物卷绕在卷筒上的位置上减小卷筒周面的半径R。因此(在简化假设保持相同的卷筒角速度ω的条件下)使卷绕物以减小的取出速度《R取出，由此可以抵抗卷绕物张力的加大。反之也相应地适用于减小卷绕物张力，由此以可控的方式减小压紧力。同样通过提高压紧辊的压紧力，可以抵抗跳动滚子偏转的加大。仅仅通过所述的压紧力改变或者备选或附加地也通过影响卷筒转速实现按照本发明的影响卷绕物张力和/或跳动滚子偏转。在此也可以在并行卷绕的卷筒上控制不同的压紧力，由此可以补偿在两个并行的输入路径上的不同的卷绕物张力或不同的跳动滚子偏转。按照本发明，在卷绕物到一个卷筒或者分别到多个卷筒的输入路径上检测并处理卷绕物中的张力和/或跳动滚子的偏转。为了检测卷绕物中的张力和/或跳动滚子的偏转存在各种任意的、专业人员公知的不同可能性。对于本发明的特别扩展结构，通过支撑装置支撑转向滚子实现卷绕物中张力的检测。由于卷绕物中的张力产生支撑装置的负荷，所述负荷通过适合的传感器检测。例如在本发明的范围内为了检测卷绕物中的张力利用一支撑装置，如同在EP I 190 974 BI中描述的那样并且在该专利中通过应变片检测负荷。在DE 10 2008 032 643 Β3中描述了一备选的支撑装置，它在本发明的范围内可以用于检测卷绕物中的张力。当然，按照本发明的支撑装置和所使用的传感器不局限于上述实例。用于检测跳动滚子偏转的传感器可以检测跳动滚子的平移自由度或跳动臂的摆动角，只列举一些示例。当然，在通往不同卷筒的输入路径上可以使用相同的或不同的传感器，即例如转向滚子的支撑装置和跳动滚子。也能够在输入路径中前后设置不同的转向单元，所述转向单元具有配属的传感器。完全能够使卷筒转速保持恒定或者对应于给定的变化曲线。也能够根据任意的运行参数、例如根据卷绕物在供给站区域中的输送速度控制卷筒转速。在优选的扩展结构中(也)可根据卷绕物的张力和/或至少一个跳动滚子的偏转控制卷筒转速，由此对于通过控制压紧力改变卷绕物中的张力和/或跳动滚子的偏转(备选或附加地)可以利用通过卷筒转速进行的控制。在此以相同控制的转速实现并行缠绕的卷筒的驱动。在本发明的范围内通过轴驱动卷筒。在本发明的优选扩展结构中根据多个张力或偏转控制卷筒转速，它们分别在卷绕物通往轴的并行输入路径上检测。对于本发明的另一实施例来说，根据张力或偏转的平均值控制卷筒转速，分别在卷绕物到卷筒的并行输入路径上检测张力或偏转。借助于简化的、不受局限的示例解释如·果在两个输入路径中存在跳动臂，它们根据卷绕物在这个输入路径中的张力或长度偏转，通过单纯改变卷筒的公共驱动装置的转速，可以补偿跳动臂的共同摆动。而如果两个跳动滚子的跳动臂相对摆动，通过相对改变压紧辊在两个对应卷筒上的压紧力，可以补偿跳动臂的相对摆动。如果在实际运行中不仅出现两个跳动滚子的公共运动分量而且出现两个跳动滚子的相对运动，通过累进的控制可以抵抗这一点-根据张力平均值控制卷筒转速，用于抵抗张力变化的“相同分量”或者说抵抗跳动臂在输入路径中的摆动角，和-控制至少一个压紧辊的压紧力，用于抵抗输入路径中的相对张力变化。对于本发明的特别扩展结构来说，对于两个(或多个)卷筒使用独立的压紧辊。为了可以补偿输入路径中卷绕物中的张力，通过径向相对于卷筒的旋转轴线移动压紧辊，个性化地改变压紧辊在对应卷筒上的压紧力，其中，另一压紧辊不必一定改变其相对于轴的相对位置，或者可以产生附加地个性化地移动另一压紧辊。通过这种方式个性化地影响配置给移动的压紧辊的卷筒的取出速度并由此影响输送到这个卷筒的卷绕物中的张力，和/或影响至少一个跳动滚子的偏转。本发明的这个扩展结构可以使由现有技术按照DE 100 03 513 Al已知的扩展结构转移到另一使用和控制目的DE 100 03 513 Al描述的问题是在以连续的卷绕过程缠绕位于唯一的轴上的多个卷筒时得到增加的、分布在轴上的重量，这导致在卷绕运行过程中增加的轴弯曲。这个弯曲的结果是，使负责所有卷筒的压紧辊的压紧力对于各个卷筒根据出现的弯曲线变化。为了尽管得到的弯曲线也能够实现在卷筒上尽可能均匀的压紧力，DE100 03 513 Al建议，代替连续的压紧辊使用多个单个的、分别配置给一个卷筒的压紧辊，它们分别通过致动器径向相对于轴的纵向轴线调整和加载，由此使每个压紧辊以相同的压紧力压紧在卷筒上。按照本发明也可以利用按照DE 100 03 513 Al的这种具有多个压紧辊的扩展结构，其中，按照本发明利用与DE 100 03 513 Al相比变化的控制策略，用于控制配置给个性化压紧辊的致动器按照本发明不控制补偿压紧辊在卷筒周面上的尽可能一致的压紧力。而是按照本发明有针对性地产生压紧力的个性化地加大或减小，以便抵抗卷绕物中的变化的张力或跳动滚子的偏转。
在使用多个压紧辊的解决方案的特别扩展结构中，在卷绕物通往卷筒的输入路径中的张力不同时进行张力的补偿，其方式是，使压紧辊为了在配属的输入路径中加大压紧力并为了减小卷绕物张力和/或跳动滚子的偏转相对于轴的旋转轴线径向地朝轴的方向运动，而另外的压紧辊为了在配属的输入路径中减小压紧力并为了加大卷绕物张力和/或跳动滚子偏转相对于轴的旋转轴线径向地离开轴地运动。当然，除了这些措施之外还可以调节卷筒的转速。对于本发明的备选解决方案来说，可以实现压紧力的改变，其方式是，通过(至少)一个致动器改变压紧辊旋转轴线相对于轴旋转轴线的角度。通过改变压紧辊旋转轴线相对于轴旋转轴线的角度，使绕组的周面至少在压紧辊的贴靠区域中根据截锥的周面变形。根据卷绕物在这个截锥的周面上的贴靠位置产生直径变化。由此引起卷绕物的变化的取出速度。截锥的打开角取决于压紧辊旋转轴线相对于卷筒旋转轴线的角度。这个措施也可以在卷筒使用独立的压紧辊的情况下使用。但是这个扩展结构最好应用于靠置在至少两个卷筒的周面上的压紧辊。在此例如这样改变压紧辊的角度，使卷筒截锥的最大 直径小于另一卷筒截锥的最小直径，由此可以有针对性地实现不同的卷筒直径，并由此对于卷绕物在不同的输入路径上的取出速度，它们可以用于补偿不同的卷绕物张力和/或跳动滚子在输入路径中的偏转。本发明的另一目的的解决方案通过一卷绕机给出，利用所述卷绕机将连续输入的卷绕物并行卷绕成至少两个卷筒。该卷绕机具有一驱动卷筒的、具有至少两个卷绕站的轴，在卷绕站区域中分别设置至少一个卷筒。在卷绕站的区域中进行卷绕物的缠绕。该卷绕机具有一个负责多个卷筒的压紧辊或多个压紧辊，所述压紧辊仅仅配置给一个卷筒或卷筒组。该卷绕机还具有至少一个致动器，所述致动器可以通过控制信号控制。通过所述至少一个致动器可以改变一个压紧辊或多个压紧辊与轴的距离和/或改变至少一个压紧辊在卷筒上的压紧力。按照本发明设有一传感器，通过所述传感器检测卷绕物中的张力和/或检测跳动滚子在到从属通往配属的卷筒的输入路径上的偏转，其中，也可以在不同的输入路径中使用多个传感器。按照本发明的卷绕机还具有一控制单元，该控制单元具有控制逻辑，用于控制卷绕物中的张力和/或跳动滚子的偏转。按照本发明这样构成控制逻辑，利用所述控制逻辑可以确定取决于卷绕物中的张力和/或跳动滚子偏转的控制信号，所述控制信号通过致动器的控制抵抗卷绕物中张力的改变和/或跳动滚子的偏转，如同前面已经描述过的那样。在按照本发明的卷绕机的另一扩展结构中，分别在卷绕物到卷绕站的并行输入路径中设置一传感器，用于检测卷绕物中的张力和/或跳动滚子的偏转。原则上能够使用任意结构的传感器，但是在此最好使用这样一种传感器，所述传感器检测转向滚子支撑装置的负荷。该传感器尤其检测支撑装置中由于卷绕物中的张力负荷引起的应变、张力或作用力。同样也可以采用这样一种传感器，所述传感器检测跳动滚子的偏转。由专利权利要求书、说明书和附图给出本发明的有利改进方案。在说明书中列举的特征和多个特征组合的优点仅仅是示例性的并且可以选择或附加地起作用，不必一定由按照本发明的实施例实现这些优点。其它的特征由附图、尤其所示的几何形状和多个零部件相互间的相对尺寸以及其相对布置和功能连接给出。本发明的不同实施例的特征或不同专利权利要求书特征的组合同样能够不同于所选择的专利权利要求书的相互关系并由此产生变化。这也涉及这些特征，它们在独立的附图中表示或者在其描述中列举。这些特征也可以与不同的专利权利要求书的特征组合。在专利权利要求书中描述的特征同样可以对于本发明的其它实施例省去。在专利权利要求书和说明书中列举的特征在其数量方面这样理解，正好存在这个数量或者多于所列举数量的数量，没有必要明确地使用副词“至少”。如果例如谈及一个致动器、一个压紧辊或者一个跳动滚子的偏转，则应这样理解一也可以指的是正好一个致动器、一个压紧辊或一个跳动滚子的一个偏转、两个致动器、两个压紧辊或两个跳动滚子的偏转或者多个致动器、多个压紧辊或多个跳动滚子的偏转。
下面借助附图所示的优选实施例详细解释和描述本发明。
图I以正视图简示出按照本发明的卷绕机，图2以视向II的局部视图简示出按照图I的卷绕机，图3以俯视图示出按照图I和2的卷绕机，图4极其简化地示出按照本发明的方法。
具体实施例方式图I示出一卷绕机I。如同在图2和3中更详细地看到的那样，在卷绕机I中通过输入路径4a，4b并行输送卷绕物2a，2b到卷筒3a，3b，输入路径在垂直于图I的图面的方向上相互错开地设置。在说明书中部分地以相同的附图标记和附加字母a或b表示在输入路径4a，4b中类似的零部件。当然，也可以在卷绕机I上使用多于两个所示的并行输入路径4a，4b ο下面首先借助于卷绕物2a通过输入路径4a解释卷绕物2a，2b通过输入路径4a，4b的路径，其中，对于在并行输入路径4b中的卷绕物2b也相应地适用卷绕物2a以进给速度5a，5b离开在附图中未详细示出的供给站6。通过位置固定的第一转向滚子7a使卷绕物2a朝可运动的跳动滚子8a的方向转向。跳动滚子8a又使卷绕物2a朝位置固定的转向滚子9a的方向偏转，该转向滚子大致设置在转向滚子7a的高度上。转向滚子9a又使卷绕物2a朝附图中未详细示出的串动导纱器的方向偏转。跳动滚子8a对于所示的实施例在摆动方向IOa上可摆动地保持在跳动臂Ila上。如果输入路径4a中的卷绕物2a的长度减小，则这导致跳动臂Ila逆时针地摆动，其中，这个摆动意味着，抵抗卷绕物2a的张力由于输入路径4a中的卷绕物2a的长度减小而导致的增加。(如本文开头所述，对于跳动臂Ila不是通过弹簧、而是通过调整到恒定压力的气动缸支承的情况，跳动臂Ila的偏转变化不随着变化的卷绕物张力修正，而是仅仅随着卷绕物2a在输入路径4a中的变化的长度修正)。相应地，卷绕物2a在输入路径4a中的长度的加大导致跳动臂Ila在图I中顺时针摆动。通过在附图中未示出串动装置这样实现串动运动12a，使得在转向滚子9a与串动导纱器之间得到一敷设三角形。卷绕物2a从串动导纱器到达压紧辊13的周面，压紧辊压紧在卷筒3a，3b的周面14a，14b上。在卷绕物2a在部分圆周区域上通过压紧辊13运动以后，卷绕物2a最好在压紧辊13与卷筒3a之间的接触区域中靠置在卷筒3a的周面14a上。串动装置最好是公共的导纱和压紧单元33的组成部分，通过压紧辊13支撑在卷筒3a，3b上。卷筒3a，3b支承在公共的轴18上，所述轴垂直于图I的图面延伸并且支承在机架19上，转向滚子7，9和跳动臂11也支承在机架上。所述轴18能够通过由控制单元28控制的驱动装置驱动，并且轴18的驱动运动例如通过轴18与卷筒3a，3b的套之间的形状锁合传递到卷筒3a，3b上。导纱和压紧单元33与旋转轴线17的距离在卷筒运行过程中相应于导轨以一个速度加大。导纱和压紧单元33通过其自重和/或通过至少一个未示出的致动器加载，用于产生压紧力的总水平，所述压紧力在压紧辊13与卷筒3a，3b的周面14a，14b之间起作用。随着卷筒3a，3b的周面14a，14b直径的加大，旋转轴线16与卷筒3a，3b的旋转轴线17的径向距离15加大。跳动臂11a，Ilb可以相互独立地摆动。尤其由图2和3可以看出，串动装置同步地运行，即，其同时达到其止点。·
在图2中可以看出，压紧辊13的旋转轴线16可以通过致动器20，21调整，致动器产生调整运动22，23。对于所示的实施例来说，致动器20，21构造成流体操纵的伺服缸，其中，也可以使用其它致动器、如电动的伺服驱动装置。如果通过不同的控制信号这样控制致动器20，21，使得调整运动22，23不同，则导致压紧辊13的旋转轴线16相对于轴18的旋转轴线17的角度24的变化。在图2中为了清晰起见以明显过大的角度示出以角度24摆动的旋转轴线。在图2中，对于调整运动23大于调整运动22的情况，通过顺时针摆动实现围绕垂直于图面的轴线围绕驱动辊13的纵向中点的摆动。但是也可以使调整运动22，23具有相同的数值，但是彼此反向。对于如图2所示以角度24的摆动来说，使卷筒3b的周面14b比卷筒3a的周面14a更剧烈地压缩。驱动辊13与周面14a，14b的接触线相对于旋转轴线17倾斜，由此得到截锥形的周面14a，14b或者至少使驱动辊13与卷筒3a，3b之间的接触线位于截锥面上。在此，卷筒3b截锥的最大直径对于所示的角度24小于卷筒3a截锥的最小直径。其结果是，卷绕物2b缠绕在卷筒3b上的半径25b小于卷绕物2a缠绕在卷筒3a上的半径25a。因此，卷筒3b接收的卷绕物2b少于卷筒3a接收的卷绕物2a，或者即使当所述角度24等于零时所述卷筒3b也接收卷绕物。其结果是，卷绕物在输入路径4b中的长度会变大，因为继续连续地、尤其没有速度变化地由供给站6b提供卷绕物2b。因此，如果通过跳动臂Ilb发现卷绕物2b的张力加大或者卷绕物2b在输入路径4b中的长度减小(所述长度通过跳动臂Ilb的偏转检测)，则在图2中简示的旋转轴线16以角度24的摆动这样地进行均衡，使得卷绕物2b的张力再减小到正常程度，或者抵抗跳动滚子Sb偏转的变化，这最好可以持续许多圈。相应地在相反方向上对于卷绕物2a在输入路径4a中的张力和长度也适用，其中，在这里由于半径25a的增加也进行卷绕物2a的张力的提高或者使跳动滚子8a的偏转改变到另外的方向上。能够实现各种变化的实施例。例如可以省去致动器21，而在这个端部区域中压紧辊13支承在枢转轴承中，所述枢转轴承在导纱和压紧单元33上的位置固定地给定，但是其能够实现旋转轴16围绕这个枢转轴承的摆动。对于这个扩展结构来说，通过控制唯一的致动器20和调整运动22，随着伴随而来的角度24变化使压紧辊13围绕枢转轴承摆动，但是围绕枢转轴承测量所述角度。
对于这个实施方式并对于其它实施方式可以附加地影响卷绕物2a，2b中的张力或跳动滚子8a，Sb的偏转，其方式是，控制卷筒3或轴18的转速。因此例如对于如上所述使用仅仅一个致动器20的情况下，压紧辊13旋转轴线16的摆动与此相关，在两个输入路径4a，4b中增加或减小卷绕物2a，2b张力，但是根据串动装置与枢转轴承的距离以不同的程度进行。在这种情况下可以通过变化的卷筒3a，3b转速实现附加叠加的影响。对于所示的实施例来说出发点是卷筒3a，3b以相同转速共同旋转。对于另一实施方式来说，给每个卷筒3a，3b配置单个的压紧辊13a，13b，其中，这两个压紧辊13a，13b分别通过两个致动器20a，21a以及20b，21b独立地控制。在这种情况下不必一定引起压紧辊13a，13b的角度变化，当然这同样是完全可能的。而是最好使压紧辊13a，13b以压紧辊13a，13b与旋转轴线17不同的距离平行移动，用于补偿在输入路径4a，4b中的不同张力。在其它细节方面参阅按照DE 100 03 513 Al的压紧辊、致动器、自由度和支承以及支撑的扩展结构，它们可以全部集成到本发明里面(以与现有技术相比变化的控制方案)。图4极其简化地示出按照本发明的方法。通过传感器26a，26b分别检测卷绕物2a，2b的张力或者跳动滚子8a、8b在输入路径4a，4b中的偏转。在此传感器26a，26b例如可以检测跳动臂lla，llb的摆动角。替代地也可以的是，通过具有集成的传感器或DMS根据EP I 190 974 BI或DE 10 2008032 643 B3的支撑装置检测卷绕物2a，2b的张力。测量信号27a，27b被输送到控制单元28，所述控制单元产生适合的控制信号，用于抵抗卷绕物2a，2b在输入路径4a，4b中的张力与理论张力的偏差或者跳动滚子8a，8b的偏转变化。例如控制单元28产生控制信号29，30，所述控制信号控制致动器20，21 (或者致动器20a，21a，20b, 21b)，用于控制距离15的变化和/或角度24的变化。在图4中虚线地示出附加可选地通过控制单元产生控制信号31，用于控制用于轴18或卷筒3a，3b的驱动装置32。由上述现有技术已知的解决方案只有限地适合于调节位于过程中的卷绕物长度或在同时将卷绕物2a，2b缠绕到唯一的轴18上的多个卷筒3a，3b时的张力。在卷绕物运行长度差别太大时在各个卷筒3a，3b上必然出现不同的卷绕物2a，2b张力并由此得到不同 的卷筒特性。在极端情况下在卷绕期间已经导致过程故障，尤其因为卷绕物2a，2b不再能被导引，因为张力太小，或者由于太高的张力导致卷绕物2a，2b损坏。按照本发明，在压紧辊13与轴18之间的平行度以外在用于卷绕物的进入平面中进行所述角度24的主动控制，由此调节不同卷筒3a，3b所接收的卷绕物量。通过角度24改变引起的压紧辊13作用在一个或多个卷筒3a，3b上的压紧力的减小使得其密度减小并由此使得卷筒3a，3b直径加大，这又导致，在相同的卷筒3a，3b角速度时可调节所接收的卷绕物2a，2b长度。反之，相应地适用于处于增加的压紧力下的卷筒。为了确定必须的卷绕速度，在每个输入的卷绕物2a，2b上连续地求得卷绕物2a，2b的当前长度、即跳动滚子8a，8b的位置并且将其输送到控制单元28。在那里比较这些值并且根据求得的差计算压紧辊13相对于轴18的角度24变化。接着利用一个或多个致动器20，21直接或间接地例如通过杠杆结构将这个计算的角度24转换到卷绕机I上。由此加大压紧辊13到具有较大卷绕物2a，2b长度的卷筒3a，3b的距离，并且相应地减小压紧辊到具有较小卷绕物2a，2b长度的卷筒3a，3b的距离。也可以设想一种方法，在该方法中对于每个单个的卷筒3a，3b设有独立的压紧辊13a，13b。在这种情况下各个压紧辊13a，13b分别平行于轴18以到轴18的可控的距离取向。同时为了调节压紧辊13或压紧辊13a，13b可以由测得的卷绕物2a，2b张力通过平均值形成、以其他方式加权的平均值形成或者张力的任意函数关系或者在分析处理张力差的情况下计算轴18的理论转速或者转速变化，由此可以相应地控制驱动装置32。 在本发明的范围内“压紧力的变化”包括压紧力数值的变化和/或压紧力在压紧辊与卷筒周面的接触线或接触面上的压紧力变化过程。对于所示的实施例来说，致动器20，21在一端部区域中支撑在压紧辊13上，而另一端部区域支撑在导纱和压紧单元33上。对于这个实施例来说，所有施加在卷筒3a，3b上的合成压紧力与调整运动22，23无关，但是可以根据调整角度24影响压紧力在两个卷筒3a，3b上的分布。在此，合成的压紧力取决于导纱和压紧单元33和/或附加的、加载导纱和压紧单元33的致动器的重量，它们在附图中未示出。理论上也可以设想，致动器20，21或附加的致动器作用于导纱和压紧单元33。在这种情况下在相同数值和相同方向的调整运动22，23时在保持旋转轴线16，17平行度的情况下可以改变距离15、改变卷筒3a，3b的包装密度并且对于两个输入路径4a，4b同时改变张力或者共同改变跳动臂11a，Ilb的摆动角10a，10b。如果在结构上给定相应的自由度，通过使导纱和压紧单元33与压紧辊13共同地以角度24如上所述地倾翻可以改变压紧力在卷筒3a，3b上的分布。通过一方面叠加距离15的变化，另一方面改变角度24不仅可以补偿变化的摆动角度10a，IOb的相同分量，而且补偿摆动角度10a，IOb的相对变化。如上所述，不言而喻，两个独立的压紧辊13a，13b也可以通过一对致动器22a，23a以及22b，23b加载，这些致动器分别负责一个卷筒3a，3b。在这种情况下致动器22a，22b，23a，23b最好支撑在导纱和压紧单元33上。在这里可以独立地调整压紧辊13a，13b与旋转轴线17的距离15a，15b，其中，在这里也可以替代或附加地影响压紧辊13a，13b的角度24a,24b ο附图标记清单I卷绕机2卷绕物3 卷筒4输入路径5进给速度6供给站7转向滚子8跳动滚子9转向滚子10摆动方向11跳动臂12串动运动13压紧辊14 周面
15 距离16旋转轴线17旋转轴线18 轴19 机架20致动器
21致动器22调整运动23调整运动24 角度25 半径26传感器27测量信号28控制单元29控制信号30控制信号31控制信号32驱动装置33导纱和压紧单元。
权利要求
1.一种用于控制卷绕机(I)的方法，具有下面的方法步骤 a)将连续输入的卷绕物(2a，2b)并行地卷绕到两个支承在公共的轴(18)上且由轴(18)驱动的卷筒(3a，3b)上， b)产生控制信号(29，30，31)， c)给致动器(20，21)加载控制信号(29，30)，其中，所述致动器(20，21)根据所述控制信号(29，30)改变压紧辊(13)在至少一个卷筒(3a，3b)上的压紧力，其中 d)所述控制信号(29，30，31)这样取决于卷绕物(2a，2b)的张力和/或跳动滚子(8a，8b)的至少一个偏转，使得通过压紧力的改变抵抗卷绕物(2a，2b)的张力变化和/或至少一个跳动滚子(8a，Sb)的偏转，所述压紧力的改变导致至少一个卷筒(3a，3b)的周面半径至少在卷绕物(2a，2b)卷绕在卷筒(3a，3b)上的部位上变化。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，通过检测由于卷绕物(2a，2b)中的张力引起的用于卷绕物(2a，2b)的转向滚子(7a，7b;9a，9b)的支撑装置的负荷求得卷绕物(2a，2b)中的张力。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，检测卷绕物(2a，2b)中的张力和/或跳动滚子(8a，8b)分别在通往卷筒(3a，3b)的并行输入路径(4a，4b)中的偏转。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，能够根据卷绕物(2a，2b)的张力和/或跳动滚子(8a，8b)的至少一个偏转控制卷筒(3a，3b)的转速。
5.在权利要求4引用权利要求3的情况下如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据卷绕物(2a，2b)中的张力和/或根据跳动滚子(8a，8b)的偏转控制卷筒(3a，3b)的转速，它们分别在卷绕物(2a，2b)到卷筒(3a，3b)的并行输入路径(4a，4b)上被检测。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据张力或跳动滚子(8a，Sb)偏转的平均值控制卷筒(3a，3b)的转速，它们分别在卷绕物(2a，2b)到卷筒(3a，3b)的并行输入路径(4a, 4b)上被检测。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，存在至少两个压紧辊(13a，13b)，其中，压紧力的改变通过压紧辊(13a，13b)的通过致动器(20，21)引起的相对于卷筒(3a，3b)或轴(18)的旋转轴线(17)的径向运动来实现。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在卷绕物(2a，2b)的张力和/或跳动滚子(8a, Sb)在卷绕物(2a，2b)通往卷筒(3a，3b)的输入路径(4a，4b)中的偏转不同时进行张力和/或偏转的补偿，其方式是 a)为了加大压紧力并且为了减小张力和/或跳动滚子(8a)在配属的输入路径(4a)中的偏转，使压紧辊(13a)相对于卷筒(3a)或轴(18)的旋转轴线(17)径向地朝轴(18)的方向运动， b)而另一压紧辊(13b)为了减小压紧力并且为了加大张力和/或跳动滚子(Sb)在配属的输入路径(4b)中的偏转相对于卷筒(3a)或轴(18)的旋转轴线(17)径向地离开轴(18)地运动。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过压紧辊(13)的旋转轴线(16)相对于卷筒(3a)或轴(18)的旋转轴线(17)的角度(24)的通过致动器(20，21)引起的改变来改变压紧力。
10.一种用于将连续输入的卷绕物(2a，2b)并行卷绕到卷筒(3a，3b)上的卷绕机(1)，具有 a)一驱动所述卷筒(3a，3b)的轴(18)，所述轴具有至少两个卷绕站， b)至少一个压紧辊(13)， c)至少一个致动器(20，21)， ca)所述致动器能够通过控制信号(29，30)控制， cb)通过所述致动器能够改变一个或全部压紧辊(13)与轴(18)的距离、压紧辊(13)的角度(24)和/或一个或全部压紧辊(13)在至少一个卷筒(3a，3b)上的压紧力，结果是，改变卷筒周面至少在卷绕物(2a，2b)卷绕到卷筒(3a，3b)上的位置上的半径， d)至少一个传感器(26a，26b)，用于检测卷绕物(2a，2b)中的张力和/或用于检测跳 动滚子(8a，Sb)在卷绕站中在通往卷筒(3a，3b)的输入路径(4a，4b)上的偏转， e)一具有控制逻辑的控制单元(28)，用于控制卷绕物(2a，2b)中的张力和/或至少一个跳动滚子(8a，Sb)的偏转， 尤其用于执行如权利要求I至9中任一项所述方法的卷绕机(I)，其中 f)所述控制单元(28)配备有控制逻辑，利用所述控制逻辑能够确定取决于卷绕物(2a，2b)中的张力和/或跳动滚子(8a，Sb)偏转的控制信号(29，30)，所述控制信号通过致动器(20，21)的控制抵抗卷绕物(2a，2b)中张力的改变和/或跳动滚子(8a，8b)的偏转。
11.如权利要求10所述的卷绕机(1)，其特征在于，在卷绕物(2a，2b)到卷绕站的并行输入路径(4a，4b)中分别设置一个传感器(26a，26b)，用于检测卷绕物(2a，2b)中的张力和/或跳动滚子(8a，Sb)的偏转。
12.如权利要求10或11所述的卷绕机(I)，其特征在于，在至少一个输入路径(4a，4b)中通过一支撑装置支撑用于卷绕物(2a，2b)的转向滚子(7a，7b ;9a，9b)，并且使用一传感器(20，21)作为用于检测卷绕物(2a，2b)张力的传感器(20，21)，所述传感器检测应变、张力或支撑装置中由于卷绕物(2a，2b)中的张力引起的力形式的负荷。
13.如权利要求11或12所述的卷绕机(I)，其特征在于，所述控制单元(28)配备有控制逻辑，所述控制逻辑求得控制信号(31)，所述控制信号通过控制导线输送给卷筒(3a，3b)的驱动装置(32)，其中，所述控制信号(31)取决于传感器(26a，26b)的测量信号(27a，27b)，所述传感器分别检测在卷绕物(2a，2b)到卷筒(3a，3b)的并行输入路径(4a，4b)上的张力和/或跳动滚子(8a，8b)的偏转。
14.如权利要求13所述的卷绕机(I)，其特征在于，所述控制单元(28)配备有控制逻辑，所述控制逻辑根据张力或跳动滚子(8a，8b)偏转的平均值确定控制信号(31)，所述控制信号分别在卷绕物(2a，2b)到轴(18)的卷筒(3a，3b)的并行输入路径(4a，4b)上被检测。
15.如权利要求10至14中任一项所述的卷绕机(I)，其特征在于，存在至少两个压紧辊(13a，13b)，所述压紧辊能够通过致动器(20，21)平行于轴(18)或卷筒(3a，3b)的旋转轴线(17)彼此相对移动。
16.如权利要求10至14中任一项所述的卷绕机(I)，其特征在于，通过致动器(20，21)能够改变压紧辊的旋转轴线(16)相对于轴(18)或卷筒(3a，3b)的旋转轴线(17)的角度(24)。
全文摘要
本发明涉及用于控制卷绕机(1)的方法，在该方法中将连续输入的卷绕物(2a，2b)并行卷绕到至少两个支承在公共的轴(18)的卷筒(3a，3b)上。按照本发明产生一控制信号，利用它加载致动器(20，21)。致动器(20，21)根据控制信号(29，30)改变压紧辊(13)在至少一个卷筒(3a，3b)上的压紧力。按照本发明所述控制信号并且从而压紧辊(13)在卷筒(3a，3b)上的压紧力取决于卷绕物(2a，2b)的张力或跳动滚子(8a，8b)的偏转，由此通过改变卷绕物(2a，2b)的张力或跳动滚子(8a，8b)的偏转引起压紧力变化。由此可以(除了控制轴(18)的转速之外)影响卷绕物(2a，2b)的张力。
文档编号B65H54/52GK102951494SQ20121028562
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月10日 优先权日2011年8月12日
发明者C·格克 申请人:格奥尔格·扎姆两合公司