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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle
einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des
Verfahrens nach Anspruch 5.
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Um
eine Textilspule herzustellen, ist es bekanntlich erforderlich,
einerseits die betreffende Textilspule in Rotation zu versetzen
und andererseits den auf die Spule auflaufenden Faden längs der
Spulenachse zu traversieren. Durch relativ schnelles Traversieren
des Fadens kann dabei eine sogenannte Kreuzbewicklung erstellt werden.
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Derartige
Kreuzspulen zeichnen sich nicht nur durch einen verhältnismäßig stabilen
Spulenkörper,
sondern auch durch ein gutes Ablaufverhalten aus.
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Hinsichtlich
der Wicklung solcher Kreuzspulen unterscheidet man dabei zwischen
der Wicklungsart "Wilde
Wicklung" und der
Wicklungsart "Präzisionswicklung" bzw. "Stufen-Präzisionswicklung".
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Insbesondere
im Zusammenhang mit der Wicklungsart "Wilde Wicklung" sind dabei oft sogenannte Fadenführungstrommeln
im Einsatz, die nicht nur den auflaufenden Faden traversieren sondern auch
gleichzeitig einen Umfangsantrieb für die Kreuzspule bilden.
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Zur
Erzeugung einer Präzisions-
oder Stufen-Präzisionswicklung
sind solche Fadenführungstrommeln
allerdings nicht einsetzbar, da bei der Herstellung dieser Wicklungsarten
der Antrieb der Kreuzspule und der Antrieb der Fadenchangiereinrichtung
getrennt sein müssen.
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Das
heißt,
bei der Herstellung einer Kreuzspule in der Wicklungsart Präzisions-
oder Stufen-Präzisionswicklung
wird die Kreuzspule durch einen separaten Spulenantrieb angetrieben
und der auflaufende Faden durch eine zusätzliche, separat angetriebene
Fadenchangiereinrichtung verlegt.
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Als
sehr geeignet für
eine schnelle und positionsgenaue Fadenchangierung haben sich dabei beispielsweise
Einrichtungen erwiesen, deren parallel zur Rotationsachse der Kreuzspule
verschiebbarer Fadenführer über ein
Zugmittel mit einem reversierbaren Einzelantrieb verbunden ist oder
Einrichtungen, die mit einem sogenannten Fingerfadenführer oder
Wischer arbeiten, das heißt,
Fadenführer, die
einen fingerartigen Fadenverlegehebel aufweisen, der um eine im
wesentlichen senkrecht zur Kreuzspulenachse angeordnete Achse über einen bestimmten
Winkelbereich schwenkbar ist.
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In
der
DE 100 21 963
A1 ist eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden
Textilmaschine beschrieben, bei der eine in einem Spulenrahmen drehbar
gehaltene Hülse
durch eine Antriebswalze, die einen separaten Antrieb aufweist,
rotiert werden kann.
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Die
Arbeitsstelle weist außerdem
einen Changierfadenführer
auf, der an einem Endlosriemen festgelegt und durch einen definiert
ansteuerbaren Einzelantrieb innerhalb eines in seiner Länge veränderbaren
Changierhubes hin- und hergeführt
werden kann.
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Der
Einzelantrieb des Changierfadenführers ist
dabei mit einem Winkelgeber gekoppelt, der die Rotorstellung des
Elektro-Motors erfasst
und an eine Steuerung meldet.
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In
der
DE 100 21 963
A1 sind allerdings keine näheren Hinweise über die
genaue Bauart und die Funktionsweise des eingesetzten Winkelgebers
enthalten.
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Auch
durch die
DE 198 58
548 A1 ist eine Arbeitsstelle für eine Kreuzspulen herstellende
Textilmaschine bekannt, bei der der Spulenantrieb und die Fadenchangiereinrichtung
getrennte Antriebe aufweisen.
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Die
Fadenchangiereinrichtung ist dabei als Fingerfadenführer ausgebildet,
der durch einen elektromagnetischen Antrieb beaufschlagt ist.
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Der
elektromagnetische Antrieb des Fadenführerantriebes wird dabei durch
einen Mikroprozessor angesteuert, der die Stromstärke und
die Stromrichtung nach einem vorgebbaren Programm winkel- und zeitabhängig so
steuert, dass sich über
die Traversierbreite der jeweils gewünschte Verlegewinkel des Fadens
ergibt beziehungsweise dass die Traversierbreite oder die Traversierendpunkte
gezielt eingestellt werden können.
Zur Erfassung des Momentanwinkels kommt dabei eine Infrarotlichtschranke zum
Einsatz, die koaxial zur Schwingachse angeordnete Markierungen abtastet.
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Derartige
optische Sensoreinrichtungen sind aufgrund der bekanntermaßen in Spinnereien
und Spulereien oft erheblich mit Staub und Flusen belasteten Luft
allerdings nicht ganz unproblematisch.
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Das
heißt,
solche optischen Sensoreinrichtungen erfordern, um weitestgehend
störungsfrei
zu arbeiten, einen relativ hohen Reinigungsaufwand.
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Die
nachveröffentlichte
DE 103 54 587 beschreibt
eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,
die über
einen Spulenrahmen zum Haltern einer rotierbaren Auflaufspule sowie
einen Fingerfadenführer
zum Traversieren eines zugeführten
Fadens verfügt.
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Der
elektromotorische Einzelantrieb des Fingerfadenführers ist dabei mit einem Winkelsensor ausgestattet,
der an einen Arbeitsstellenrechner angeschlossen ist und einen schwenkbar
gelagerten Permanentmagneten sowie ein stationäres Hall-IC-Element aufweist.
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Ein
solcher Winkelsensor hat dabei mehrere Vorteile.
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Das
verhältnismäßig kostengünstige analoge
Hall-IC-Element, das durch den Magnetfluss eines schwenkbar gelagerten
Permanentmagneten beeinflusst wird, generiert beispielsweise Spannungswerte,
die proportional zur Winkelstellung der Permanentmagneten und damit
zur Winkelstellung des Fingerfadenführers liegen und die vom Arbeitsstellenrechner
gut verarbeitet werden können.
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Diese
beim Traversieren des Fadenverlegehebels des Fadenführers abgegebenen
Spannungssignale weisen in dem vom Fingerfadenführer abgedeckten Bereich zwischen
etwa –40° und +40° außerdem einen
nahezu linearen Verlauf auf.
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Da
solche Winkelsensoren kontaktlos und damit verschleißfrei arbeiten,
zeichnen sie sich des Weiteren durch eine lange Lebensdauer aus.
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Positiv
ist auch, dass derartige Winkelsensoren nur ein relativ geringes
Trägheitsmoment
aufweisen und deshalb bei hohen Changiergeschwindigkeiten zuverlässig einsetzbar
sind.
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Nachteilig
bei diesen an sich bewährten
Winkelsensoren ist allerdings, dass sich im Laufe der Zeit prinzipbedingt
Fehlereinflüsse
einstellen.
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Zu
diesen prinzipbedingten Fehlereinflüssen müssen beispielsweise die Temperaturtrift
oder der Alterungsprozess der Permanentmagnete gerechnet werden.
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Ausgehend
vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu entwickeln, das/die
einen ordnungsgemäßen Betrieb
einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine über einen
längeren
Zeitraum ermöglicht.
Insbesondere soll dabei sichergestellt werden, dass die Messwerte
des Winkelsensors des Fadenführers über die
gesamte Lebensdauer der Einrichtung hochpräzise bleiben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren gelöst,
wie es im Anspruch 1 beschrieben ist bzw. durch eine Vorrichtung
gemäß Anspruch 5.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der zugehörigen Vorrichtung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
wird zuverlässig
verhindert, dass prinzipbedingte Fehlereinflüsse, wie beispielsweise die
Temperaturdrift oder der Alterungsprozess der Permanentmagnete, die
Messwerte des Winkelsensors mit der Zeit schleichend und damit unbemerkt
verfälschen
können. Das
heißt,
durch einen periodischen und/oder ereignisbezogenen Abgleich der
von einem Sensorelement gelieferten Messwerte mit definierten Positionen
des Fadenführers,
werden Fehlereinflüsse
sicher erkannt und beispielsweise durch den Arbeitsstellenrechner
entsprechend berücksichtigt.
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Wie
im Anspruch 2 dargelegt, wird zur Ermittlung entsprechender Messwerte
des Sensorelementes der Fadenführer
zunächst
nacheinander in zwei bestimmte, definierte Positionen gefahren.
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In
diesen definierten Positionen wird dann vom Sensorelement jeweils
ein Messwert generiert. Die ermittelten Messwerte werden im Arbeitsstellenrechner
verglichen und/oder zur Berechnung einer Korrekturkennlinie des
Sensorelementes verarbeitet.
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Die
vom Arbeitsstellenrechner berechnete Korrekturkennlinie charakterisiert
dabei den Messwertverlauf der elektrischen Spannung, die das Sensorelement
zu diesem Zeitpunkt generiert, wenn der Fadenführer zwischen seinen Umkehrpunkten
changiert.
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Wie
im Anspruch 3 dargelegt, ordnet der Arbeitsstellenrechner dabei
während
des Spulvorganges entsprechend der Korrekturkennlinie jeder vom Sensorelement
generierten Spannung die zugehörige
Position des Fadenführers
zu, die dann zur Steuerung des Fadenführers verwendet wird.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung findet die ermittelte Korrekturkennlinie,
wie im Anspruch 4 dargelegt, wenigstens bis zum nächsten Abgleich
Verwendung.
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Das
heißt,
beim nächsten
Abgleich wird die Korrekturkennlinie anhand der dann vorliegenden Messwerte
durch den Arbeitsstellenrechner neu berechnet und, falls die Berechnung
dies ergibt, durch eine neue Korrekturkennlinie ersetzt.
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Nach
Anspruch 5 weist die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in vorteilhafter Ausführungsform
eine durch einen Einzelantrieb beaufschlagte Fadenchangiereinrichtung, einen
mit einem Hall-IC-Element ausgerüsteten
Winkelsensor sowie einen Arbeitsstellenrechner auf. Der Winkelsensor
liefert dabei jeweils einen zur Position eines Fadenführers proportionalen
Messwert.
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Außerdem sind
Mittel vorgesehen, die eine Positionierung des Fadenführers in
definierten Stellungen ermöglichen.
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Das
heißt,
es sind exakt definierte Stellungen vorhanden, in denen ein Abgleich
der vom Winkelsensor gelieferten Messwerte mit bekannten Fadenführerpositionen
gemacht werden kann.
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Wie
im Anspruch 6 beschrieben, ist der Arbeitsstellenrechner dabei so
ausgebildet, dass er jede vom Hall-IC-Element des Winkelsensors
generierte elektrische Spannung sofort mit einer zugehörigen Position
des Fadenführers
verknüpft.
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Auf
diese Weise ist der Arbeitsstellenrechner in der Lage, den Fadenführer, insbesondere
was dessen Umkehrpunkte betrifft, optimal anzusteuern.
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In
vorteilhafter Ausführungsform
ist der Fadenführer,
wie im Anspruch 7 beschrieben, als Fingerfadenführer ausgebildet, dessen Fadenverlegehebel
durch Anlegen an zwei Anschläge
jeweils in definierten Winkelstellungen positionierbar ist. In diesen
sogenannten Abgleichstellungen wird jeweils ein vom Hall-IC-Element
des Winkelsensors generierter Messwert erfasst und im Arbeitsstellenrechner
zur Berechnung einer Korrekturkennlinie des Winkelsensors verwendet.
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Diese
vom Arbeitsstellenrechner berechnete Korrekturkennlinie charakterisiert
den augenblicklichen Verlauf der vom Winkelsensor zu diesem Zeitpunkt
bei der Changierung des Fadenverlegehebels generierte elektrischen
Spannung.
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Das
heißt,
durch den Arbeitsstellenrechner werden bei der Ermittlung der jeweiligen
Winkelstellung des Fadenverlegehebels Fehlereinflüsse, die sich
aus dem Bauprinzip des Winkelsensors beispielsweise aufgrund einer
gewissen Alterung der Permanentmagnete ergeben, berücksichtigt.
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Wie
im Anspruch 8 beschrieben, liegt in bevorzugter Ausführungsform
der durch den Winkelsensor bei dessen Kalibrierung abdeckbare Bereich zwischen
+40° und –40°.
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Das
heißt,
dieser Bereich ist etwas größer als
der Arbeitsbereich des Fingerfadenführers, dessen Fadenverlegehebel
während
des Spulbetriebes einen Bereich zwischen +37.5° und –37,5° abdeckt.
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Durch
eine solche großzügige Dimensionierung
des durch Kalibrierung abdeckbaren Bereiches ist sichergestellt,
dass die zum Beispiel bei der Montage des Fadenführerantriebes auftretenden
Einbautoleranzen sicher ausgeglichen werden können.
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Die
Positionierung von definierten Anschlägen bei +39° und –39° ermöglicht außerdem auf einfache Weise einen
Abgleich der vom Winkelsensor gelieferten Messwerte mit bekannten
Winkelstellungen des Fadenverlegehebels des Fadenführers.
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Das
heißt,
bei Anlage des Fadenverlegehebels an diesen Anschlägen ist
gewährleistet,
dass die vom Winkelsensor generierten Messwerte stets die selbe
Winkelstellung betreffen und dass Abweichungen bei diesen Messwerten
auf prinzipbedingte Fehlereinflüsse
des Winkelsensors zurückzuführen sind, die
vom Arbeitsstellenrechner bei der Berechnung einer Korrekturkennlinie
berücksichtigt
werden.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Winkelsensor
eine Auflösung von
0,024° aufweist
(Anspruch 9).
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Eine
solche hohe Auflösung
des Winkelsensors ermöglicht
ein präzises
Anfahren der Fadenumkehrpunkte bei der Fadenchangierung und damit
einen homogenen Spulenaufbau.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 schematisch
eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,
mit einem Spulenantrieb und einem separaten, einzelmotorisch angetriebenen
Fadenführer,
dessen Antrieb mit einem Winkelsensor ausgestattet ist,
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2 den
auf der Welle des Fadenführerantriebes
angeordneten Winkelsensor im Schnitt,
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3 den
Winkelsensor, gemäß Schnitt III-III
der 2,
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4 den
Fingerfadenführer
in Blickrichtung des Pfeiles X, während eines Abgleichs des Winkelsensors,
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5 ein
Winkelstellung/Ausgangsspannung-Diagramm während eines Abgleichs des Winkelsensors.
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In 1 ist
in Seitenansicht schematisch die Arbeitsstelle 2 einer
Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, im vorliegenden Fall eines
sogenannten Kreuzspulautomaten 1 dargestellt.
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Auf
den Arbeitsstellen 2 derartiger Kreuzspulautomaten 1 werden,
wie bekannt und daher nicht näher
erläutert,
die auf einer Ringspinnmaschine produzierten Spinnkopse 3 zu
großvolumigen
Kreuzspulen 5 umgespult.
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Die
Kreuzspulen 5 werden nach ihrer Fertigstellung beispielsweise
mittels eines (nicht dargestellten) selbsttätig arbeitenden Serviceaggregates auf
eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 7 übergeben
und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation
oder dergleichen transportiert.
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Solche
Kreuzspulautomaten 1 weisen in der Regel außerdem ein
Spulen- und Hülsentransportsystem 6 auf,
in dem, auf Transporttellern 11, die Spinnkopse 3 beziehungsweise
Leerhülsen
umlaufen.
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Von
dem Spulen- und Hülsentransportsystem 6 sind
in 1 lediglich die Kopszuführstrecke 24, die
reversierend antreibbare Speicherstrecke 25, eine der zu
den Spulstellen 2 führenden
Quertransportstrecken 26 sowie die Hülsenrückführstrecke 27 dargestellt.
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Die
einzelnen Arbeitsstellen 2 verfügen außerdem, wie bekannt und daher
nur angedeutet, über verschiedene
Einrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Arbeitsstellen
gewährleisten.
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Eine
dieser Einrichtungen ist beispielsweise die Spulvorrichtung 4.
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Die
Spulvorrichtung 4 weist einen um eine Schwenkachse 12 beweglich
gelagert Spulenrahmen 8 auf.
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Gemäß vorliegendem
Ausführungsbeispiel liegt
die Kreuzspule 5 während
des Spulprozesses mit ihrer Oberfläche auf einer Antriebstrommel 9 auf und
wird von dieser einzelmotorisch beaufschlagten Antriebstrommel 9 über Reibschluss
mitgenommen. Der entsprechende Antrieb trägt die Bezugszahl 33.
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Zur
Changierung des Fadens 16 während des Spulprozesses ist
eine Fadenchangiereinrichtung 10 vorgesehen.
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Eine
solche in der 1 nur schematisch angedeutete
Fadenchangiereinrichtung 10 verfügt beispielsweise über einen Fadenführer 13 mit
einem fingerartig ausgebildeten Fadenverlegehebel 45. Der Fadenverlegehebel 45 traversiert,
durch einen elektromechanischen Antrieb 14 beaufschlagt,
den Faden 16 zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule 5.
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Der
Antrieb 14 des Fadenführers 13 ist
dabei beispielsweise über
eine (nicht dargestellte) Konsole am Spulstellengehäuse 34 der
betreffenden Arbeitsstelle 2 festgelegt.
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Außerdem sind
sowohl der Antrieb 14 des Fadenführers 13 als auch
der Antrieb 33 der Antriebstrommel 9 über Steuerleitungen 15 bzw. 35 mit dem
Arbeitsstellenrechner 28 verbunden.
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Wie
beispielsweise aus 2 ersichtlich, weist der Antrieb 14 eine
Motorwelle 17 auf, an der der fingerartig ausgebildete
Fadenverlegehebel 45 drehfest angeordnet ist. Auf der dem
Fadenführer 13 gegenüberliegenden
Seite der Motorwelle 17 ist geschützt unter einer abnehmbaren
Abdeckkappe 18 ein Winkelsensor 19 montiert, dessen
Rufbau nachfolgend erläutert
wird.
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Wie
in 2 dargestellt, ist am Gehäuse 39 des Antriebes 14,
auf der dem Fadenverlegehebel 45 gegenüberliegenden Seite, ein Kunststoffformteil 31 festgelegt,
das sowohl eine Befestigungsbohrung 36 für einen
Sensorträger 23 als
auch einen Lagerzapfen 37 für eine mit einer elektronischen
Schaltung 32 bestückten
Platine 38 aufweist.
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Die
elektronische Schaltung 32 kann dabei beispielsweise einen
Speicherchip sowie eine elektronische Steuereinrichtung beinhalten.
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Am
Sensorträger 23 ist
stationär
ein Hall-IC-Element 29 festgelegt, das mit einem Permanentmagneten 20 korrespondiert, der über einen Stützring 21 sowie
einen Schraubenbolzen 22 drehfest mit der Motorwelle 17 des
Antriebes 14 verbunden ist.
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Die 3 zeigt
eine Rückansicht
des Antriebes 14, das heißt eine Ansicht des Winkelsensors 19 gemäß Schnitt
III-III der 2.
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Wie
dargestellt, ist der Permanentmagnet 20 als zweipolig radial
magnetisierter Ringmagnet ausgebildet, dessen Pole N, S in der dargestellten
Mittelstellung des Fadenführers 13,
das heißt,
in der Winkelstellung 0°,
bezüglich
des stationär
angeordneten Hall-IC-Elementes 29 orthogonal angeordnet
sind. Das heißt,
wenn der Fadenführer 13 eine
Winkelstellung 0° einnimmt,
sind die Pole N, S des Magnetringes 20 rechtwinklig zum
Hall-IC-Element ausgerichtet.
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Die 4 zeigt
eine Ansicht der Fadenchangiereinrichtung 10 gemäß Blickrichtung
des Pfeils X der 1 während eines Abgleichs des Winkelsensors 19.
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Wie
dargestellt sind in die Frontplatte 44 des Fadenführerantriebs 14 in
definiert angeordneten Bohrungen Anschläge 40 bzw. 41 eingelassen,
die jeweils eine vorgegeben, exakte Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 definieren.
Die Anschläge 40, 41 sind
dabei vorzugsweise so positioniert, dass der während des Abgleichs am Anschlag 40 anliegende
Fadenverlegehebel 45 exakt eine Winkellage von –39° aufweist,
während
die Winkellage des Fadenverlegehebels 45 am Anschlag 41 exakt
+39° beträgt.
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Die
bei der Anlage des Fadenverlegehebels 45 am Anschlag 40 bzw. 41 durch
das Hall-IC-Element 29 initiierte elektrische Spannung
V wird in der elektronischen Schaltung 32 des Winkelsensors 19 verarbeitet
und über
eine Daten- und Steuerleitung 15 an den Arbeitsstellenrechner 28 weitergeleitet, der
daraus im Bedarfsfalle eine Korrekturkennlinie berechnet, anhand
deren jeder Messwert einer bestimmten Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 zugeordnet
werden kann.
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In 5 sind
anhand eines Koordinatensystems Kennlinien 42, 43 dargestellt,
die den von den Winkelstellungen des Fadenverlegehebels 45 und damit
von den Winkelstellungen des Permanentmagneten 20 abhängigen,
durch das programmierbare Hall-IC-Element 29 generierten
elektrischen Spannungsverlauf, andeuten.
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Auf
der Abszisse des Koordinatensystems ist dabei der vom Fadenverlegehebel 45 während der Fadenchangierung
abdeckbare Bereich in Winkelgraden dargestellt, während die
Ordinate des Koordinatensystems die vom Hall-IC-Element 29 generierte Spannung
in Volt zeigt.
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Das
heißt,
die Spannung V, die das Hall-IC-Element 29 aus dem Magnetfluß der Permanentmagnete 20,
deren Winkelstellung sowie einer Gerätekonstanten generiert.
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Mit 43 ist
dabei eine Kennlinie für
den Spannungsverlauf des Winkelsensors 19 gekennzeichnet, wie
sie sich nach der Kalibrierung des Winkelsensors 19 zu
Beginn seines Einsatzes ergeben hatte.
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Im
Ausführungsbeispiel
liegt gemäß Kennlinie 43 bei
einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von –39° am Winkelsensor 19 beispielsweise eine
Spannung von 0,71 V an. Bei einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von
+39° beträgt die entsprechende
Spannung am Winkelsensor 19 4,83 V. Wie anhand der Kennlinie 43 angedeutet,
ist der Spannungsverlauf in dem vom Fadenverlegehebel 45 abgedeckten
Changierbereich zwischen –39° und +39° weitestgehend
linear.
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In
der Mittelstellung 0° des
Fadenverlegehebels 45 ergibt sich am Winkelsensor 19 folglich
eine Spannung von beispielsweise 2,76 Volt.
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Die
Kennlinie 42 zeigt den bei einem späteren Abgleich des Winkelsensors 19 ermittelten
Spannungsverlauf
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Im
Ausführungsbeispiel
liegt die vom Winkelsensors 19 bei diesem Abgleich bei
einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von –39° generierte elektrische
Spannung bei 0,56 V.
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Bei
einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von +39° werden 4,47
V generiert.
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Da
auch die Kennlinie 42 einen weitestgehend linearen Verlauf
aufweist, ergibt daraus für
die Mittel-Stellung 0° des
Fadenverlegehebels 45 am Winkelsensor 19 eine
Spannung von beispielsweise 2,48 Volt.
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Mit
dem vorliegenden Winkelsensor 19 ist beispielsweise eine
Auflösung
0,024° realisierbar.
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Vor
Inbetriebnahme des Fadenführerantriebes 14 in
der Arbeitsstelle 2 muss der Winkelsensor 19 zunächst kalibriert
werden.
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Bei
dieser Kalibrierung des Winkelsensors
19 am fertig montierten
Antrieb
14 kann dabei nach verschiedenen Verfahren vorgegangen
werden, die in der nachveröffentlichten
DE 103 54 587 relativ ausführlich beschrieben
sind.
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Bei
einem dieser Kalibrierverfahren wird beispielsweise die magnetische
Kennlinie des Permanentmagneten 20 des Winkelsensors 19 anhand
definierter Winkelstellungen des Fadenverlegehebels 45 des
Fadenführers 13 gemessen.
Das heißt,
der Fadenverlegehebel 45 wird mittels einer einfachen mechanischen
Vorrichtung, zum Beispiel zweier Anschläge 40, 41,
nacheinander in definierten Winkelstellungen positioniert und dabei
jeweils die aufgrund des Magnetflusses des Permanentmagneten 20 im Hall-IC-Element 29 generierte
elektrische Spannung erfasst.
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Der
Arbeitsstellenrechner 28 der betreffenden Spulstelle 2 berechnet
dann anhand der bekannten Positionen des Fadenverlegehebels 45 sowie
der erfassten Messwerte des Winkelsensors eine erste Kennlinie für den Winkelsensor 19.
Diese erste Kennlinie ist im Koordinatensystem der 5 mit
der Bezugszahl 43 gekennzeichnet.
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Wie
in 5 angedeutet, ist jedem Punkt der Kennlinie 43 eine
bestimmte Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 sowie
ein entsprechender Messwert des Winkelgebers 19 zugeordnet.
Bei einer Mittelstellung des Fadenverlegehebels 45, das heißt bei einer
Winkelstellung von 0° beträgt der zugehörige Messwert
des Winkelsensors beispielsweise 2,76 V.
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Das
erfindungsgemäße Abgleichverfahren läuft folgendermaßen:
Da
sich die Kennlinie des Winkelsensors 19 prinzipbedingt
im Laufe der Zeit ändert,
beispielsweise durch die Alterung der Permanentmagnete 20 des Winkelsensors 19,
durch Temperaturtrift oder dergleichen, entspricht ein Messwert
von zum Beispiel 2,76 V nur eine bestimmte Zeit exakt einer Winkelstellung von
0° des Fadenverlegehebels 45.
Um exakte Messwerte des Winkelsensors 19 auch über einen längeren Zeitraum
gewährleisten
zu können,
wird der Winkelsensor 19 deshalb von Zeit zu Zeit abgeglichen.
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Bei
diesem zweiten Kalibrierverfahren wird die magnetische Kennlinie
des Permanentmagneten 20 neu vermessen. Dies kann in einer
externen Kalibriervorrichtung oder in der Arbeitsstelle geschehen.
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Die
ermittelten Korrekturwerte werden dann entweder im Arbeitsstellenrechner 28 der
Spulstelle oder in einem zusätzlichen
(nicht dargestellten) Speicherchip der elektronischen Schaltung 32 des
Winkelsensors 19 abgelegt.
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Das
heißt,
der Fadenverlegehebel 45 wird beispielsweise erneut, nacheinander,
an die definierten Anschläge 40, 41 gefahren
und in diesen Winkelstellungen die vom Winkelsensor 19 generierten Messwerte
erfasst.
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Aus
diesen erfassten Messwerten berechnet der Arbeitsstellenrechner 28 dann
eine Korrekturkennlinie 42, wie dies in 5 dargestellt
ist.
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Auch
die Korrekturkennlinie 42 weist einen linearen Verlauf
auf.
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Des
Weiteren ist auch jedem Punkt der Korrekturkennlinie 42 eine
bestimmte Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 sowie
ein zugehöriger
Messwert des Winkelsensor 19 in Volt zugeordnet.
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Bei
der in 5 als Ausführungsbeispiel
dargestellten Korrekturkennlinie 42 entspricht ein Messwert
von zum Beispiel 0,56 V einer Winkelstellung des Fadenverlegehebels 45 von –39°. In der
Mittelstellung 0° des
Fadenverlegehebels 45 steht am Winkelsensor 19 ein
Messwert von 2,48 V an, während
der Messwert des Winkelsensors 19 bei einer Winkelstellung
von +39° des
Fadenverlegehebels 45 beispielsweise 4,47 V beträgt. Die
Korrekturkennlinie 42 des Winkelsensors 19 bleibt
bis zum nächsten
Abgleich maßgebend
und wird dann gegebenenfalls durch eine neue Korrekturkennlinie
ersetzt, die ebenfalls durch einen entsprechenden Abgleich ermittelt wird.