PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19938491A1 15.02.2001
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Spulstelle
Anmelder W. Schlafhorst AG & Co, 41061 Mönchengladbach, DE
Erfinder Sturm, Christian, Dipl.-Ing., 47798 Krefeld, DE
DE-Anmeldedatum 13.08.1999
DE-Aktenzeichen 19938491
Offenlegungstag 15.02.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2001
IPC-Hauptklasse B65H 59/00
IPC-Nebenklasse B65H 54/40   B65H 63/04   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß ein Changierhub in eine erste Zeitspanne (Z 1 ), innerhalb der eine annähernd orthogonal zum Fadenlauf gerichtete Komponente der Fadenzugkraft einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet und eine zweite Zeitspanne (Z 2 ), innerhalb der die Komponente den Grenzwert nicht überschreitet, aufgeteilt und wenigstens eine der Zeitspannen (Z 1 , Z 2 ) zur Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft (F Z ) verwendet wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist ein um einen Lagerpunkt (116) unter einem Winkel zu einer Fadenlängsachse verschwenkbar gelagertes Fadenführungselement (58) sowie im Verschwenkweg des Fadenführungselementes (58) in einem vorgebbaren Abstand (a) angeordnete Anschlagsensoren (118, 120) auf, die mit der Steuereinrichtung (32) der Spulstelle verbunden sind.
Das Fadenführungselement (58) ist dabei durch ein Federelement (114) zwischen den Anschlagsensoren (118, 120) gehalten.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Betreiben einer Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Kreuzspulen herstellende Textilmaschinen sind beispielsweise aus der DE 196 50 932 A1 bekannt.

Derartige Textilmaschinen, sogenannte Kreuzspulautomaten, besitzen eine Vielzahl von gleichartigen Arbeitsstellen (Spulstellen), die üblicherweise in Längserstreckung der Textilmaschine nebeneinander angeordnet sind. Zum Betrieb, zur Überwachung und zur Steuerung der Spulmaschine ist es üblich, jeder Spulstelle eine eigene Steuereinrichtung zuzuordnen, die beispielsweise als separater Arbeitsstellenrechner ausgebildet ist. Die einzelnen Arbeitsstellenrechner sind dabei üblicherweise über einen Maschinenbus oder dgl. mit einer Zentralsteuereinheit der Spulmaschine verbunden.

Es ist weiter bekannt, einen Faden während des Umspulens von einer Ablaufspule (Spinnkops) auf eine Auflaufspule (Kreuzspule) durch einen Fadenzugkraftsensor zu überwachen, und die Fadenzugkraft mittels eines Fadenspanners auf einem vorbestimmten Niveau zu halten. Mittels des Fadenspanners wird somit eine im wesentlichen konstante Fadenzugkraft des laufenden Fadens eingestellt und auf diese Weise ein gleichmäßiges Aufspulen des Fadens auf der Auflaufspule erreicht.

Es sind verschiedene Fadenzugkraftsensoren bekannt, die nach unterschiedlichen Wirkprinzipien arbeiten, um die aktuelle Fadenzugkraft des laufenden Fadens zu detektieren.

Durch die DE 41 29 803 A1 ist beispielsweise ein Fadenzugkraftsensor bekannt, bei dem der Faden über ein Fadenführungselement geführt wird, das an einem Kopfende einer in einem Magnetfeld angeordneten Tauchspule angebracht ist. Mit einem derartigen Fadenzugkraftsensor kann ein Tauchspulenstrom als direkte Fadenspannungsgröße entnommen werden, weil eine proportionale Abhängigkeit zwischen der Fadenzugkraft und dem Tauchspulenstrom besteht. Durch Auswertung des Tauchspulenstroms läßt sich somit der Verlauf der Fadenzugkraft überwachen.

Aus der DE 32 36 942 A1 ist bekannt, im Laufweg des Fadens ein Fadenführungselement anzuordnen, das seitlich auslenkbar ist. Dieses Fadenführungselement ist in einem unteren Eckpunkt eines sogenannten Changierdreieckes angeordnet und wird durch die Changierbewegung des Fadens seitlich beaufschlagt. Zur Erfassung der dabei auftretenden seitlichen Auslenkung des Fadenführungselementes sind Sensoren vorgesehen, die als Dehnungsmeßstreifen oder elektro-optische Einrichtungen ausgebildetet sind und die ein Wegsignal in ein elektrisches Signal umwandeln.

Bei den gattungsgemäßen Spulstellen sorgt eine sogenannte Nuttrommel für eine kreuzweise Verlegung des Fadens auf der Auflaufspule. Die antreibbare Nuttrommel steht dabei iri Reibschluß mit der Auflaufspule.

Aus der DE 39 17 055 C2 ist außerdem eine Einrichtung und ein Verfahren zum Überwachen des Produktionsvorganges der Spuleinrichtungen in einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine bekannt, bei denen mittels einer Changierüberwachungseinrichtung eine Changieramplitude und/oder eine Changierfrequenz überwacht wird. Die Changieramplitude und/oder die Changierfrequenz werden in proportionale Signale gewandelt, die mit Sollwerten verglichen werden und eine Information über den Spulvorgang liefern. Die Changierüberwachungseinrichtung umfaßt ein Fadenführungselement, das tribo-elektrische Elemente oder Biegebalken aufweist. Die Biegebalken wiederum sind mit Dehnungsmeßstreifen versehen, mittels denen eine fadenzugkraftabhängige Durchbiegung erfaßbar ist.

Bei allen bekannten Fadenzugkraftsensoren ist nachteilig, daß zum Gewinnen einer, der Fadenzugkraft proportionalen, verwertbaren Meßgröße ein hoher meßtechnischer Aufwand erforderlich ist. Sowohl für die Auswertung eines Tauchspulenstromes, als auch zur Auswertung der von Dehnmeßstreifen beziehungsweise tribo-elektrischen oder piezoelektrischen Elementen gelieferten analogen Signale sind relativ empfindliche Sensoren erforderlich, deren Ausgangssignale zur Auswertung verstärkt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Spulstelle zu schaffen, mittels dessen in einfacher Weise die Ermittlung der augenblicklichen Fadenzugkraft möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.

Dadurch, daß der Changierhub in eine erste Zeitspanne, innerhalb der eine annähernd orthogonal zum Fadenlauf gerichtete Komponente der Fadenzugkraft einen Grenzwert überschreitet und eine zweite Zeitspanne, innerhalb der diese Komponente der Fadenzugkraft den Grenzwert nicht überschreitet aufgeteilt und lediglich eine der beiden Zeitspannen zur Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft verwendet wird, kann auf empfindliche und kostspielige Meß- und Auswerteeinrichtungen verzichtet werden.

In bevorzugter Ausführung wird dabei während eines Changierhubes sowohl die erste Zeitspanne, als auch die zweite Zeitspanne gemessen, nach jedem Changierhub das Verhältnis der beiden Zeitspannen zueinander ermittelt und dieses Verhältnis zur Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft verwendet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird dabei dieses Verhältnis der Zeitspannen mit wenigstens einem weiteren Parameter der Spulstelle abgeglichen. Das heißt, wenigstens noch ein weiterer Parameter wird bei der Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft berücksichtigt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zu berücksichtigende Abgleichparameter der Spulstelle beispielsweise die Spulgeschwindigkeit des laufenden Fadens, die Garnfeinheit des aktuellen umgespulten Fadens und die Verlegebreite des Fadens sind.

Durch einen solchen Abgleich lassen sich relativ problemlos die Einflüsse dieser Prozeßparameter auf die Fadenzugkraft bei der Auswertung der momentanen Fadenzugkraft eliminieren, so daß in einfacher Weise eine sehr genaue Erfassung der momentanen Fadenzugkraft möglich ist.

Der Vergleich der ermittelten Zeitspannen, in denen die momentane Fadenzugkraft über beziehungsweise unter dem Grenzwert einer vorgebbaren Fadenzugkraft liegt, und der Abgleich mit den weiteren Parametern kann dabei in einfacher Weise durch den in den Spulstellenrechner integrierten Mikroprozessor sowie die zugehörigen Speichereinheiten erfolgen.

Die Häufigkeit der Messung der einzelnen Zeitspannen sowie deren Vergleich entspricht dabei vorzugsweise der Changierfrequenz, so daß quasi kontinuierlich ein, der momentanen Fadenzugkraft entsprechendes Signal bereitgestellt werden kann. Zur Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft ist somit lediglich die Auswertung des Zeitverhältnisses eines geschlossenen beziehungsweise eines offenen Anschlagsensors notwendig, so daß auf die Auswertung analoger Meßsignale verzichtet werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt ein um einen Lagerpunkt unter einem Winkel zu einer Fadenlängsachse verschwenkbar gelagertes Fadenführungselement sowie im Verschwenkweg des Fadenführungselementes in einem vorgebbaren Abstand angeordnete, mit der Steuereinrichtung der Spulstelle verbundene Anschlagssensoren.

Das Fadenführungselement ist dabei durch ein Federelement zwischen den Anschlagsensoren gehalten und wird nur bei Überschreitung eines Grenzwertes der Fadenzugkraft so ausgelenkt, daß es an den Anschlagsensoren zur Anlage kommt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in einfacher Weise die Auslenkung des Fadenführungselementes infolge Überschreitung eines Fadenzugkraft-Grenzwertes in ein Schließen beziehungsweise Öffnen eines durch die Anschlagsensoren gebildeten Kontaktes umgesetzt werden.

Durch die Lagerung des Fadenführungselementes über ein Federelement an einem gestellfesten Lagerpunkt ist zur Auslenkung des Fadenführungselementes durch die Changierbewegung des Fadens die Überwindung der Federkraft notwendig, so daß durch eine vorgebbare Federkraft der Grenzwert der Fadenzugkraft eingestellt werden kann, der notwendig ist, damit das Fadenführungselement ausgelenkt wird.

Wird dieser Grenzwert der Fadenzugkraft überschritten, schlägt das Fadenführungselement an den jeweiligen, beabstandet zum Fadenführungselement angeordneten Anschlagsensoren an. Solange die Fadenzugkraft größer ist als die durch das Federelement vorgegebenen Rückstellkraft, die wie vorstehend erläutert, einem Fadenzugkraft-Grenzwert entspricht, ist das Fadenführungselement in Anlagekontakt mit den Anschlagsensoren. Mittels der Anschlagsensoren, die vorzugsweise mit dem jeweiligen Spulstellenrechner verbunden sind, kann somit ein Ein- beziehungsweise Aus-Signal geliefert werden, das dokumentiert, daß die momentane Fadenzugkraft über einem Grenzwert oder unter einem Grenzwert liegt. Entsprechend dieser, der Steuereinrichtung gelieferten Signale kann ein die Fadenzugkraft beeinflussender Fadenspanner in an sich bekannter Weise eine mehr oder weniger große Bremskraft auf den laufenden Faden ausüben.

Durch Auswertung der Kontaktzustände der Anschlagsensoren ist der meßtechnische Aufwand zum Ermitteln der aktuellen Fadenzugkraft erheblich reduziert. Das Erfassen und Auswerten eines analogen Meßsignals, wie es bei den bekannten Fadenzugkraftsensoren notwendig ist, entfällt. Das bedeutet, da nur eine Auswertung der Zustände der Anschlagsensoren "EIN" beziehungsweise "AUS" stattfindet, ist im Bereich der Steuereinrichtung lediglich eine 1bit-Schnittstelle notwendig.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht die Spulvorrichtung einer solchen als Spulstelle ausgebildeten Arbeitsstelle,

Fig. 3 schematisch in Draufsicht eine erfindungsgemäße Fadenzugkraft-Überwachungseinrichtung und

Fig. 4 eine Verknüpfungsmatrix zur Ermittlung der augenblicklichen Fadenzugkraft in Abhängigkeit von weiteren Parametern der Spulstelle.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine 1. Derartige, als Kreuzspulautomaten bekannte Textilmaschinen verfügen über eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 10, auf denen Spinnkopse 12 (nachfolgend auch Ablaufspulen genannt) zu großvolumigen Kreuzspulen 14 (nachfolgend auch Auflaufspulen genannt) umgespult werden. Die Spinnkopse 12 gelangen hierbei über eine Transporteinrichtung 16 zu den einzelnen Spulstellen 10. Die Transporteinrichtung 16 umfaßt, wie an sich bekannt, eine Vielzahl im einzelnen nicht näher bezeichneter Transportstrecken, auf denen, auf Transporttellern 20 aufgesteckt, Spinnkopse 12 oder Leerhülsen 18 befördert werden.

Von einem sich in Spulposition I befindenden Spinnkops 12 wird ein Faden 22 abgezogen. Auf seinem Weg zur Kreuzspule 12durchläuft der Faden 22, in Fadenlaufrichtung 24 betrachtet, zunächst einen Unterfadensensor 28, der über eine Signalleitung 30 mit einem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden ist.

Mittels dieses Unterfadensensors 28 wird, zum Beispiel nach einem Fadenbruch oder einem kontrollierten Reinigerschnitt, vor Einleitung der Oberfadensuche, festgestellt, ob überhaupt ein Unterfaden 34 vorhanden ist.

Oberhalb des Unterfadensensors 28 ist ein Fadenspanner 36 angeordnet. Der Fadenspanner 36 umfaßt nicht näher dargestellte Bremsteller, die auf den laufenden Faden 22 einen Anpreßdruck ausüben. Der Fadenspanner 36 ist dabei über eine Steuerleitung 38 vom Arbeitsstellenrechner 32 definiert ansteuerbar.

Außerhalb des regulären Fadenlaufweges ist eine Fadenendenverbindungseinrichtung 40, die beispielsweise als pneumatischer Spleißer ausgebildet ist, angeordnet. Die Spleißeinrichtung 40 ist über eine Signalleitung 42 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden. Im weiteren Verlauf des Fadenweges ist zur Feststellung von Garnfehlern ein Fadenreiniger 44 angeordnet. Mittels des Fadenreinigers 44 wird ständig die Qualität des laufenden Fadens überwacht. Die Signale des Fadenreinigers 44 werden zur Auswertung über eine Signalleitung 48 dem Arbeitsstellenrechner 32 zugeführt. Beim Auftreten eines Garnfehlers wird von dem Arbeitsstellenrechner 32 über eine Steuerleitung 50 eine Schneideinrichtung 52 betätigt und der Faden 22 getrennt.

In Fadenlaufrichtung 24 sind nach dem Fadenreiniger 44 noch eine Paraffiniereinrichtung 46 sowie ein Fadenführungselement 58 angeordnet.

Die Funktion und der Aufbau des Fadenführungselementes 58 werden nachfolgend anhand der Fig. 2-4 noch näher erläutert.

Das Fadenführungselement 58 übt die noch zu erläuternde Funktion eines Fadenzugkraftsensors 54 aus und ist über eine Signalleitung 56 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden. Das heißt, durch den Fadenzugkraftsensor 54 wird ständig die Fadenzugkraft des laufenden Fadens 22 überwacht und entsprechend den vom Fadenzugkraftsensor 54 gelieferten Signalen über den Arbeitsstellenrechner 32 der Fadenspanner 36 angesteuert. Die Bremsteller des Fadenspanners 36 beaufschlagen dabei den Faden 22 mit einem Anpreßdruck, der sicherstellt, daß sich am laufenden Faden 22 eine im wesentlichen konstante Fadenzugkraft einstellt, die eine gleichmäßige Packungsdichte der fertiggestellten Kreuzspule 14 gewährleistet.

Über das Fadenführungselement 58 gelangt der Faden 22 zu einer Spultrommel 60, einer sogenannten Nuttrommel. Die Nuttrommel sorgt, wie bekannt, für eine kreuzweise Verlegung des Fadens 22 nach der Wicklungsart "wilde Wicklung". Die Kreuzspule 14 ist über ihre nicht näher dargestellte Hülse an einem schwenkbar gelagerten Spulrahmen 64 drehbar gelagert und liegt dabei mit ihrem Außenumfang auf der einzelmotorisch angetriebenen Spultrommel 60 auf, die die Kreuzspule über Reibschluß mitnimmt.

Die Spulstelle 10 verfügt ferner über eine Saugdüse 66 sowie ein Greiferrohr 68. Das Greiferrohr 68 dient dabei zum Ergreifen des vom Spinnkops 12 stammenden Unterfadens 34, der bei einem kontrollierten Fadenreinigungsschnitt oder bei einem Fadenbruch oberhalb des Fadenspanners in der Regel im Fadenspanner 36 gehalten ist. Das Greiferrohr 68 ist um eine Drehachse 72 entlang der gestrichelt eingezeichneten Bewegungsbahn 74 verschwenkbar und an eine zentrale Unterdruckversorgung 76 der Spulmaschine 1 angeschlossen, die mit einer Unterdruckquelle 78 in Verbindung steht. Das Verschwenken des Greiferrohrs 68 erfolgt über eine an sich bekannte und daher nicht näher dargestellte Antriebseinrichtung, die ebenfalls vom Arbeitsstellenrechner 32 ansteuerbar ist.

Die Saugdüse 66 dient zum Greifen des auf die Kreuzspule 14 aufgelaufenen Oberfadens 80. Hierzu ist die Saugdüse 66 um eine Drehachse 82 derart verschwenkbar, daß ihre Mündung 84 eine Bewegungsbahn 86 durchläuft. Die Saugdüse 66 ist ebenfalls mit der Unterdruckversorgung 76 verbunden. Die Schwenkbewegung dieser Saugdüse 66 wird über den Arbeitsstellenrechner 32 durch Ansteuern einer an sich bekannten, nicht dargestellten Antriebseinrichtung, vorzugsweise eines Kurvenscheibenpaketes, initiiert.

Die Spulstelle 10 umfaßt weitere mechanische, elektrische und pneumatische Komponenten, die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher erläutert werden sollen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Vorderansicht des Changierbereiches 90 der Spulvorrichtung einer Spulstelle 10. Die Kreuzspule 14 steht in Reibschluß mit der antreibbaren Spultrommel 60, die zur kreuzweisen Verlegung des Fadens 22 die hier nur angedeutete Nuten 92 besitzt. In den Nuten 92 ist der Faden 22 geführt, so daß bei Rotation der Spultrommel 60 die kreuzweise Verlegung des Fadens 22 auf der Kreuzspule 14 in an sich bekannter Weise entsteht. Entsprechend der Antriebsdrehzahl der Nuttrommel 60 changiert der Faden 22 (Doppelpfeil 98) zwischen den Fadenumkehrbereichen 94, 96 der Spultrommel 60 mit einer bestimmten Changierfrequenz. Aus der Antriebsdrehzahl der Spultrommel 60 ergibt sich auch die Spulgeschwindigkeit v des Fadens 22. Der Faden 22 wird durch das Fadenführungselement 58 geführt, so daß entsprechend der Changierbewegung ein sogenanntes Changierdreieck entsteht, deren Eckpunkte durch das Fadenführungselement 58 sowie die Fadenumkehrbereiche 94 und 96 der Spultrommel 60 gebildet werden.

Durch die Changierbewegung 98 übt der Faden 22 auf das Fadenführungselement 58 eine Kraft aus, deren Richtungsvektor annähernd parallel zu einer Drehachse 100 der Spultrommel 60 gerichtet ist. In den Fig. 2 und 3 sind hierzu schematisch die Kraft F1 beziehungsweise F2 mit ihren entgegengesetzt gerichteten Richtungsvektoren angedeutet.

Die Kräfte F1 beziehungsweise F2 verlaufen betragsmäßig annähernd sinusförmig, wobei die Frequenz dieser Sinusfunktion der Changierfrequenz entspricht, während die Amplitude im wesentlichen abhängig ist von der jeweiligen Fadenzugkraft.

Es besteht ferner eine gewisse Abhängigkeit der Amplitude dieser Sinusfunktion von der Spulgeschwindigkeit v des Fadens 22 und der Feinheit Nm des Fadens 22.

Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Detailansicht den Aufbau des als Fadenzugkraftsensor 54 ausgebildeten Fadenführungselementes 58.

Das Fadensführungselement 58 besitzt ein im wesentlichen U-förmiges Führungselement 104, in dessen Aufnahmebereich 106 der Faden 22 läuft. Der Abstand zwischen den Schenkeln 108 beziehungsweise 110 des Führungselementes 104 ist dabei wenigstens geringfügig größer als der Maximaldurchmesser des umzuspulenden Fadens 22. Ein die Schenkel 108 und 110 verbindender Grundkörper 112 ist über ein Federelement 114 an einen spulstellenfesten Lagerpunkt 116 angeschlossen. Das Federelement 114 ist beispielsweise als federelastischer Biegebalken oder dergleichen ausgebildet. Die Aufhängung des Führungselementes 104 ist so gewählt, daß die Längsachse des Federelementes 114 im wesentlichen orthogonal zu einer Fadenlängsachse des Fadens 22 verläuft. In Ruhezustand des Fadenführungselementes 58 fällt die Längsachse des Federelementes 114 mit der Winkelhalbierenden 102 (Fig. 2) zusammen.

Dem Führungselement 104 ist ein erster Anschlagsensor 118 und ein zweiter Anschlagsensor 120 zugeordnet. Der Anschlagsensor 118 ist hierbei in Wirkrichtung der Kraft F1 und der Anschlagsensor 120 in Wirkrichtung der Kraft F2 angeordnet. Der Abstand a der Schenkel 108 beziehungsweise 110 von den Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120 ist so gewählt, daß bei der Changierbewegung 98 (Fig. 2) durch Einwirkung der Fadenzugkräfte F1 beziehungsweise F2 die Schenkel 108 beziehungsweise 110 alternierend an den Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120 zur Anlage kommen können.

Eine den Richtungsvektoren der Kräfte F1 beziehungsweise F2 entgegengerichtete Rückstellkraft des Federelementes 114 ist entsprechend eines Grenzwertes der Fadenzugkraft gewählt. Diese dem Grenzwert der Fadenzugkraft entsprechende Federkraft des Federelementes 114 kann beispielsweise rechnerisch ermittelt werden und findet bei der Konstruktion des Fadenführungselementes 58 Berücksichtigung. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, daß die Federkraft des Federelementes 114 verändert werden kann, so daß eine Einstellung der Spulstellen 10 auf unterschiedliche Fadenzugkraft-Grenzwerte problemlos möglich ist. Dies kann beispielsweise auf einfache Weise durch Verlängerung des Federarmes des Federelementes 114 erfolgen.

Die Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120 sind über die Steuerleitungen 56 mit dem Spulstellenrechner 32 verbunden. Die Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120 sind beispielsweise als elektrische Schließer beziehungsweise Öffner ausgebildet. Hierzu kann entweder auf der den Schenkeln 108 beziehungsweise 110 zugewandten Seite der Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120 die Anordnung von zwei beabstandeten Kontakten vorgesehen sein, die durch Anliegen des Schenkels 108 beziehungsweise 110 überbrückt werden, so daß über die Signalleitung 56 ein Signalstrom fließen kann.

Denkbar ist auch, das Federelement 114 und das gesamte Führungselement 104 aus einem elektrisch leitfähigen Material zu fertigen und diese auf Massepotential zu legen, so daß bei anliegender Spannung an die Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120 durch Kontakt mit dem Führungselement 104 über das Federelement 114 ein Stromkreis geschlossen wird, der zum Fließen eines Signalstromes führt.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Spulstelle 10 zeigt folgende Funktion, wobei hier nur auf die erfindungswesentliche Ausgestaltung eingegangen wird:

Während des Umspulens des Fadens 22 wirkt auf diesen eine Fadenzugkraft. Durch Umlenkung des Fadens 22 während der Changierbewegung 98 wirken auf das Führungselement 104 die bereits erläuterten Kräfte F1 beziehungsweise F2 mit den entgegengesetzten Richtungsvektoren. Ist die momentane Fadenzugkraft größer als der über das Federelement 114 eingestellte Fadenzugkraft-Grenzwert, wird das Führungselement 104 entweder in Richtung des Anschlagsensors 118 oder bei entgegengesetztem Changierhub in Richtung des Anschlagsensors 120 bewegt, so daß es zu einem Kontakt des Führungselementes 104 mit dem Anschlagsensor 118beziehungsweise dem Anschlagsensor 120 kommt. In diesem Fall fließt ein Signalstrom. Da die Dauer der Anlage des Führungselementes 104 an einem der Anschlagsensoren 118, 120 abhängig ist von der Größe der augenblicklichen Fadenzugkraft, ist über die Zeitdauer des Fließens des Signalstroms ein Rückschluß auf die momentane Fadenzugkraft möglich.

Der Signalstrom wird dabei in dem Arbeitsstellenrechner 32 dahingehend ausgewertet, daß bei jedem Changierhub einerseits die Zeitdauer Z1 gemessen wird, in der ein Signalstrom fließt und andererseits die Zeitdauer Z2 erfaßt wird, innerhalb der kein Signalstrom fließt und daß die Zeitdauer Z1 mit der Zeitdauer Z2 ins Verhältnis gesetzt wird.

Anhand der bereits erläuterten Beziehung bedeutet demnach ein Anschlagsensor 118 beziehungsweise 120 "EIN", daß die momentane Fadenzugkraft F1 beziehungsweise F2 über einem Fadenzugkraft-Grenzwert liegt und ein Anschlagssensor 118 beziehungsweise 120 "AUS", daß die momentane Fadenzugkraft F1 beziehungsweise F2 niedriger ist als der Fadenzugkraft- Grenzwert. Die Gesamtzeitdauer eines Changierhubes ergibt sich aus der Changierfrequenz, die direkt proportional zur Antriebsdrehzahl der Spultrommel 60 ist. Somit kann dem Arbeitsstellenrechner 32 die Gesamtzeitdauer eines Changierhubes als Bezugsgröße zur Verfügung gestellt werden.

Der Arbeitsstellenrechner setzt nun die Zeitdauer Z1 ins Verhältnis zur Zeitdauer Z2. Dieses Verhältnis H der Zeitdauer Z1 zur Zeitdauer Z2 repräsentiert somit einen der momentanen Fadenzugkraft entsprechenden Wert.

Da die Fadenzugkraft jedoch, wie vorstehend bereits erläutert, nicht alleine abhängig ist von der Changieramplitude, sondern beispielsweise auch von der Spulgeschwindigkeit v und/oder der Feinheit Nm eines Garnes, wird das Verhältnis H der Zeitspannen Z1 und Z2 mit diesen Parametern der Spulstelle 10 abgeglichen. Hierzu ist in Speichermitteln des Arbeitsstellenrechners 32 beispielsweise eine in Fig. 4 angedeutete dreidimensionale Matrix abgelegt, bei der die Verhältnisse H = Z1 zu Z2 über der Spulgeschwindigkeit v und der Feinheit Nm des Garnes aufgetragen sind. Hierbei kann jeweils ein Bereich zwischen benachbarten Werten definiert sein. Ein Spulgeschwindigkeitsbereich liegt demnach beispielsweise zwischen den Spulgeschwindigkeiten v1 und v2 beziehungsweise v2 und v3 und so weiter, während ein Feinheitsbereich beispielsweise zwischen den Feinheiten Nm1 und Nm2 beziehungsweise Nm2 und Nm3 und so weiter liegt. Das gleiche gilt für das Verhältnis H der Zeitspannen Z1 zu Z2, die beispielsweise zwischen H1 und H2 beziehungsweise H2 und H3 oder dergleichen liegen können. Somit läßt sich der Rechenaufwand zum Ermitteln der momentanen Fadenzugkraft reduzieren, wobei geringfügige Abweichungen innerhalb der einzelnen Bereiche vernachlässigbar sind.

Beispielhaft ist in Fig. 4 eingetragen, daß während des Betriebes der Spulstelle 1 das Verhältnis H zwischen H3 und H4 liegt, während die Spulgeschwindigkeit v zwischen v4 und v5 liegt. Die Feinheit Nm des Garnes (Faden 22) ist bekannt und besitzt beispielsweise den Wert Nm1. Anhand der dargestellten dreidimensionalen Matrix ergibt sich nunmehr ein Rechenwert, der der momentanen Fadenzugkraft FZ entspricht. Weicht die momentane Fadenzugkraft FZ von der Soll-Fadenzugkraft ab, kann über den Arbeitsstellenrechner 32 der Fadenspanner 36 in an sich bekannter Weise angesteuert werden, das heißt, die momentane Fadenzugkraft wird erhöht beziehungsweise gesenkt. Diese Ansteuerung des Fadenspanners 36 wirkt sich auf das Verhältnis H der Zeitspanne Z1 zu Z2 aus, so daß quasi kontinuierlich die momentane Fadenzugkraft FZ überwacht wird.

Alles in allem wird deutlich, daß durch einfache Auswertung von Ein- beziehungsweise Aus-Zuständen von. Schaltelementen (Anschlagsensoren 118 beziehungsweise 120) eine momentane Fadenzugkraftmessung durchgeführt werden kann. Hierdurch verringert sich einerseits der meßtechnische Aufwand und andererseits der Rechenaufwand zum Ermitteln der momentanen Fadenzugkraft FZ.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Betreiben einer Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, wobei eine Changierbewegung eines über eine Changiereinrichtung auf eine Auflaufspule laufenden Fadens überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Changierhub in eine erste Zeitspanne (Z1), innerhalb der eine annähernd orthogonal zum Fadenlauf gerichtete Komponente der Fadenzugkraft einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet und eine zweite Zeitspanne (Z2), innerhalb der diese Komponente der Fadenzugkraft den Grenzwert nicht überschreitet, aufgeteilt und wenigstens eine der Zeitspannen (Z1, Z2) zur Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft (FZ) verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise nach jedem Changierhub das Verhältnis (H) der beiden Zeitspannen (Z1, Z2) zueinander berechnet und dieses Verhältnis (H) zur Ermittlung der momentanen Fadenzugkraft (FZ) verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittung der momentanen Fadenzugkraft (FZ) wenigstens ein weiterer Parameter der Spulstelle (1) Berücksichtigung findet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu berücksichtigende Parameter der Spulstelle (1) die Spulgeschwindigkeit (v), die Feinheit (Nm) des Fadens (22) und die Verlegebreite des Fadens sind.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Zeitspanne (Z1) die Zeitspanne zählt, innerhalb der das Fadenführungselement (58) an einem von zwei beidseits des Changierdreieckes angeordneten Anschlagsensoren (118, 120) anliegt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Zeitspanne (Z2) die Zeitspanne zählt, innerhalb der das Fadenführungselement (58) an keinem der Anschlagsensoren anliegt.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmessung, der Vergleich der Zeitspannen (Z1, Z2) und der Abgleich mit den Parametern der Spulstelle (1) durch einen Arbeitsstellenrechner (32) der Spulstelle (1) erfolgt.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Zeitmessung, dem Vergleich der beiden Zeitspannen (Z1, Z2) und einem der Parameter der Spulstelle (1) ermittelter Rechenwert (FZ) der definierten Ansteuerung eines Fadenspanners (36) dient.
  9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß sie ein um einen Lagerpunkt (116) unter einem Winkel zu einer Fadenlängsachse verschwenkbar gelagertes, der Changierbewegung folgendes Fadenführungselement (58) umfaßt,
    2. - daß im Verschwenkweg des Fadenführungselementes (58) in einem vorgebbaren Abstand (a) mit der Steuereinrichtung (32) verbundene Anschlagsensoren (118, 120) angeordnet sind und
    3. - daß das Fadenführungselement (58) unterhalb eines vorgebbaren Fadenzugkraft-Grenzwertes durch ein Federelement (114) zwischen den Anschlagsensoren (118, 120) gehalten ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenführungselement (58) im Bereich eines unteren Eckpunktes eines Changierdreieckes angeordnet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenführungselement (58) im wesentlichen parallel zu einer Drehachse (100) der Changiereinrichtung (60) verschwenkbar gelagert ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenführungselement (58) ein im wesentlichen U-förmiges Führungselement (104) umfaßt, in dessen Aufnahmebereich (106) der Faden (22) läuft.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Weite des Aufnahmebereiches (106) einem Maximaldurchmesser eines zu spulenden Fadens (22) entspricht.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsachse des Federelementes (114) im wesentlichen senkrecht zu der Fadenlängsachse verläuft.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Federelementes (114) im Ruhezustand mit einer Winkelhalbierenden (102) des Changierdreieckes zusammenfällt.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federkraft des Federelementes (114) veränderlich einstellbar ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Länge eines Federarmes des Federelementes (114) veränderbar ist.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagsensoren (118, 120) als elektrische Schließer beziehungsweise Öffner ausgebildet sind.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagssensoren (118, 120) durch das Führungselement (104) kurzschließbare Kontakte besitzen.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (104) und das Federelement (114) aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen und auf Massepotential liegen.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com