DE102005045789A1

DE102005045789A1 - Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine

Info

Publication number: DE102005045789A1
Application number: DE200510045789
Authority: DE
Inventors: Michael Iding
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2005-09-24
Filing date: 2005-09-24
Publication date: 2007-03-29
Also published as: EP1928774B1; JP2009508783A; WO2007033771A1; CN101268001A; EP1928774A1; DE502006005879D1; JP5124465B2; CN101268001B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem drehzahlregelbaren Spulenantrieb zum Einstellen der Spulgeschwindigkeit der Kreuzspule, einem an einen Arbeitsstellenrechner angeschlossenen Fadenzugkraftsensor zum Überwachen der Fadenzugkraft eines von einer Vorlagespule ablaufenden Fadens sowie einem Fadenspanner zum Regulieren der Fadenzugkraft. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass am Arbeitsstellenrechner (32) ein Wert für eine gewünschte Fadenzugkraft (FZK¶Soll¶) sowie ein Wert (TG) für eine erlaubte prozentuale Abweichung von der gewünschten Fadenzugkraft (FZK¶Soll¶) einstellbar sind und dass durch den Arbeitsstellenrechner (32) der Spulvorgang sofort unterbrochen und ein Alarm ausgelöst wird, wenn es zu einer Überschreitung der erlaubten prozentualen Abweichung der Fadenzugkraft (FZK¶Soll¶) kommt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Kreuzspulen herstellende Textilmaschinen, beispielsweise Kreuzspulautomaten, sind seit langem bekannt.

Derartige Kreuzspulautomaten besitzen in der Regel eine Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten, gleichartigen Arbeitsstellen, die jeweils verschiedene Fadenhandhabungs- bzw. Fadenüberwachungseinrichtungen aufweisen.

Die Steuerung und Überwachung dieser Fadenhandhabungs- bzw. Fadenüberwachungseinrichtungen erfolgt dabei jeweils über einen Arbeitsstellenrechner, wobei die einzelnen Arbeitsstellenrechner, meistens über einen Maschinenbus, auch an eine Zentralsteuereinheit des Kreuzspulautomaten angeschlossen sind.

Die Ver- und Entsorgung der Arbeitsstellen des Kreuzspulautomaten mit Garnmaterial erfolgt beispielsweise über ein Spulen- und Hülsentransportsystem.

In dem Spulen- und Hülsentransportsystem laufen, auf Transporttellern stehend, Vorlagespulen, in der Regel Spinnkopse, beziehungsweise Leerhülsen um.

Anstelle eines Spulen- und Hülsentransportsystems können solche Textilmaschinen aber auch arbeitsstelleneigene Spinnkopsmagazine aufweisen.

Solche arbeitsstelleneigene Spinnkopsmagazine sind dann vorzugsweise als sogenannte Rundmagazine ausgebildet, die durch das Bedienpersonal manuell bestückt werden.

Des weiteren können solche Kreuzspulautomaten über ein die Arbeitsstellen selbsttätig versorgendes Serviceaggregat verfügen.

Ein solches Serviceaggregat, beispielsweise ein sogenannter Kreuzspulenwechsler, nimmt die fertiggestellten Kreuzspulen aus dem Spulenrahmen der Arbeitsstellen, überführt sie an eine maschinenlange Transporteinrichtung, die die Kreuzspulen zu einer maschinenendseitig angeordneten Übergabestation befördert, und wechselt eine neue Leerhülse in den Spulenrahmen der betreffenden Arbeitsstelle ein.

Während des Umspulens des Garns von den kleinvolumigen Spinnkopsen auf eine wesentlich mehr Garn aufweisende Kreuzspule wird der Faden auf Fadenfehler hin abgetastet, wobei detektierte Fehler beseitigt werden.

Der laufende Faden wird beim Umspulen außerdem durch einen Fadenzugkraftsensor überwacht und die Fadenzugkraft mittels eines Fadenspanners auf einem vorbestimmten Niveau gehalten. Das heißt, mittels des Fadenspanners wird eine im wesentlichen konstante Fadenzugkraft des laufenden Fadens eingestellt, um auf diese Weise ein gleichmäßiges Aufspulen des Fadens auf die Kreuzspule sicherzustellen.

Fadenzugkraftsensoren, die die aktuelle Fadenzugkraft eines laufenden Fadens detektieren, sind beispielsweise durch die DE 41 29 803 A1 bekannt.

Der Fadenzugkraftsensor führt dabei eine Fadenzugkraftmessung am laufenden Faden durch und stellt ein Stellsignal für einen Fadenspanner bereit, der entsprechend dem Stellsignal eine mehr oder weniger große Bremswirkung auf den laufenden Faden ausübt. Solche Fadenspanner, die beispielsweise in der DE 41 30 301 A1 beschrieben sind, besitzen hierzu eine mit einer variablen Andruckkraft beaufschlagbare Fadenbremseinrichtung.

Durch das Zusammenwirken des Fadenzugkraftsensors mit dem Fadenspanner wird weitestgehend sichergestellt, dass das Garn mit einer definierten Fadenzugkraft auf die Auflaufspule gespult wird.

Das heißt, wenn der Fadenzugkraftsensor eine Erhöhung der Fadenspannung signalisiert, wird der Fadenspanner etwas geöffnet, um die Erhöhung der Fadenzugkraft auszugleichen.

Entsprechend wird der Fadenspanner etwas geschlossen, wenn der Fadenzugkraftsensor einen Abfall der Fadenspannung signalisiert.

Beim Betrieb eines Kreuzspulautomaten können allerdings auch kritische Betriebszustände auftreten, bei denen das vorbeschriebene Zusammenspiel von Fadenzugkraftsensor und Fadenspanner nicht mehr einwandfrei funktioniert.

Wenn es beispielsweise, wie in der DE 198 48 881 A1 beschrieben, im Zusammenhang mit der Ausreinigung eines Fadenfehlers, insbesondere nach dem Spleißvorgang zu einer Fadenverhakung am Spinnkops kommt, kann die Fadenspannung eines Fadens stark ansteigen, obwohl der Fadenspanner geöffnet ist.

Gemäß DE 198 48 881 A1 wird eine solche Fadenverhakung dadurch detektiert und beseitigt, dass nach dem Verbinden des Oberfadens mit dem Unterfaden die auftretende Fadenzugkraft mittels des Fadenzugkraftsensors erfasst und der ermittelte Wert im Arbeitsstellenrechner dahingehend verarbeitet wird, dass bei Überschreitung eines Grenzwertes auf eine Fadenverhakung geschlossen und dann die Ablaufspulenwechseleinrichtung der betreffenden Arbeitsstelle im Sinne ^`Ablaufspulenwechsel' betätigt wird.

Ein weiterer, kritischer Betriebszustand ist zum Beispiel gegeben, wenn der Faden im Bereich des Fadenspanner nicht zwischen den Bremstellern läuft, das heißt, wenn der Faden neben, vor oder hinter den Bremstellern vorbeigeführt ist.

Da der Umspulvorgang hierdurch nicht unmittelbar betroffen ist, ist diese Fehlführung des Fadens nicht immer unmittelbar erkennbar.

Durch die fehlende Regulierung der Fadenzugkraft kann es allerdings zu einer fehlerhaften, in der Regel zu weich gewickelten Auflaufspule kommen.

Zur Vermeidung dieses Betriebszustandes ist in der DE 199 05 860 A1 ein Verfahren beschrieben, beim dem der Arbeitsstellenrechner entsprechend einer vom Fadenzugkraftsensor ermittelten Fadenzugkraft den Anpressdruck des Fadenspanners vorgibt, diesen vorgegebenen Anpressdruck mit einem vorbestimmten Grenzwert für den Anpressdruck vergleicht, und, wenn der Grenzwert für eine vorgegebene Zeitspanne erreicht oder überschritten wird, den Spulprozess unterbricht.

Auch bei der Herstellung von Färbespulen, die bekanntlich mit einer sehr niedrigen Fadenzugkraft gespult werden, kann es vorkommen, dass der Fadenspanner bereits komplett geöffnet ist und die Fadenzugkraft dennoch über einem gewünschten Wert liegt.

In einem solchen Fall sorgt der Arbeitsstellenrechner zwar dafür, dass an der betreffenden Arbeitsstelle die Spulgeschwindigkeit und damit auch die Fadenzugkraft gesenkt wird, da dass System aber relativ träge arbeitet, ist nicht immer und vor allem nicht immer ausreichend schnell gewährleistet, dass die Fadenzugkraft stets auf den gewünschten Wert eingeregelt ist.

Die Folge eines solchen kritischen Betriebszustandes sind in der Regel Kreuzspulen minderer Qualität, wobei die Minderqualität dieser Kreuzspulen oft nicht sofort erkennbar ist.

Ausgehend von Arbeitsstellen der vorgenannten Gattung und Verfahren zu deren Betrieb, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem eine hohe Wickelqualität von Kreuzspulen, insbesondere auch von Färbespulen, zuverlässig sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, dass der Wert der gewünschten Fadenzugkraft sowie der Wert für eine erlaubte prozentuale Abweichung in den Arbeitsstellenrechner eingebbar, die Einhaltung dieser Werte durch den Arbeitsstellenrechner online überwacht und bei einer unerlaubten Abweichung sofort selbsttätig in den Spulprozess eingegriffen und Alarm ausgelöst wird, ist sichergestellt, dass nur Kreuzspulen hergestellt werden, bei denen die Fadenzugkraft während des gesamten Spulprozesses innerhalb erlaubter Toleranzgrenzen liegt.

Durch das Generieren eines Alarmsignals wird außerdem angezeigt, dass an der betreffenden Arbeitsstelle eine Unregelmäßigkeit gegeben ist und eine Überprüfung der Arbeitsstelle angeraten erscheint.

Wie im Anspruch 2 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform außerdem vorgesehen, dass die Zeitspanne, in der es zu einer unerlaubten Über- oder Unterschreitung der Fadenzugkraft kommen kann, bevor der Spulvorgang unterbrochen und ein Alarm ausgelöst wird, am Arbeitsstellenrechner einstellbar ist.

Das heißt, der Bediener kann, beispielsweise abhängig vom Garnmaterial oder vom späteren Verwendungszweck der Kreuzspule, individuell einstellen, wie schnell der Arbeitsstellenrechner auf festgestellte, außerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegende Abweichungen der Fadenzugkraft reagieren soll.

Wie im Anspruch 3 beschrieben, liegt die einstellbare Reaktionszeit des Systems zwischen 0,1 Sek, und 5 Sek.

In praktischen Versuchen hat sich eine Reaktionszeit von etwa 1 Sek. als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Wie im Anspruch 4 dargelegt, initiiert der Arbeitsstellenrechner, wenn die Fadenzugkraft die Toleranzgrenzen für die vorgegebene Zeitspanne erreicht oder überschritten hat, einen kontrollierten Fadenschnitt.

Durch einen solchen Fadenschnitt wird der Spulvorgang augenblicklich unterbrochen und somit auf einfache Weise verhindert, dass eine Kreuzspule produziert wird, deren Fadenlagen teilweise zu hart oder zu weich gewickelt sind.

Zusätzlich kann, wie im Anspruch 5 beschrieben, auch ein Alarm ausgelöst und damit das Bedienpersonal auf die fehlerhaft arbeitende Arbeitsstelle aufmerksam gemacht werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,
2 eine schematische Darstellung des Arbeitsstellenrechners einer Spulstelle, der mit einem Fadenzugkraftsensor, einem Fadenspanner, einer Fadenschneideinrichtung sowie einer Alarmeinrichtung in Verbindung steht.
1 zeigt in Seitenansicht eine Arbeitsstelle 10 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine 1.
Derartige, als Kreuzspulautomaten bekannte Textilmaschinen verfügen über eine Vielzahl solcher nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 10, auf denen Vorlagespulen 12, vorzugsweise Spinnkopse, zu großvolumigen Kreuzspulen 14 umgespult werden.
Die Spinnkopse 12 gelangen dabei über eine Transporteinrichtung 16 zu den einzelnen Arbeitsstellen 10, die, wie an sich bekannt, eine Vielzahl, im einzelnen nicht näher bezeichneter Transportstrecken umfasst, auf denen, auf Transporttellern 20 aufgesteckt, Spinnkopse 12 bzw. Leerhülsen 18 befördert werden. Wie in 1 angedeutet, wird von einem in einer Spulposition I angeordneten Spinnkops 12 ein Faden 22 abgezogen, der auf seinem Weg zur Kreuzspule 14 zunächst einen Unterfadensensor 28, der über eine Signalleitung 30 mit einem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden ist, passiert.
Mittels dieses Unterfadensensors 28 wird zum Beispiel nach einem Fadenbruch oder einem kontrollierten Fadenschnitt, vor Einleitung der Oberfadensuche, festgestellt, ob überhaupt ein Unterfaden 34 vorhanden ist.
Oberhalb des Unterfadensensors 28 ist ein Fadenspanner 36 angeordnet, der, wie in 2 angedeutet, zwei Bremsteller 5, 6, aufweist, die auf den laufenden Faden 22 einen Anpressdruck ausüben.
Der Fadenspanner 36 ist über eine Steuerleitung 38 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden.
Im weiteren Verlauf des Fadenlaufweges ist zur Feststellung von Garnfehlern ein Fadenreiniger 44 angeordnet.
Mittels dieses Fadenreinigers 44 wird ständig die Qualität des laufenden Fadens überwacht, wobei die Signale des Fadenreinigers 44 zur Auswertung über eine Signalleitung 48 dem Arbeitsstellenrechner 32 zugeführt werden.
Beim Auftreten eines Garnfehlers wird von dem Arbeitsstellenrechner 32 über eine Steuerleitung 50 eine Fadenschneideinrichtung 52 betätigt und der Faden 22 getrennt.
In Fadenlaufrichtung nach dem Fadenreiniger 44 sind noch ein Fadenzugkraftsensor 54 sowie eine Paraffiniereinrichtung 46 angeordnet.
Der Fadenzugkraftsensor 54 ist dabei über eine Signalleitung 56 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden.
Während des Spulbetriebes wird mittels des Fadenzugkraftsensors 54 ständig die Fadenzugkraft des laufenden Fadens 22 überwacht und entsprechend des vom Fadenzugkraftsensor 54 gelieferten Fadenzugkraftsignals über den Arbeitsstellenrechner 32 der Fadenspanner 36 angesteuert. Das heißt, die Bremsteller 4, 5 des Fadenspanners 36 beaufschlagen 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 zufertigenden Kreuzspule 14 gewährleistet.
Auf die Paraffiniereinrichtung 46 folgt in Fadenlaufrichtung schließlich ein Fadenführer 58, über den der Faden 22 beispielsweise auf eine sogenannte Fadenführungstrommel 60 aufläuft, die für eine kreuzweise Verlegung des Fadens 22 nach der Wicklungsart "wilde Wicklung" sorgt.
Die Kreuzspule 14 ist über eine nicht näher dargestellte Hülse in einem schwenkbar gelagerten Spulenrahmen 6 drehbar gelagert und liegt dabei mit ihrem Außenumfang an der einzelmotorisch angetriebenen Fadenführungstrommel 60 auf, die die Kreuzspule 14 über Reibschluss mitnimmt.
Außerhalb des regulären Fadenlaufweges ist außerdem eine Fadenspleißvorrichtung 40 angeordnet, die über eine Signalleitung 42 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 32 verbunden ist.
Die Arbeitsstelle 10 weist ferner eine Saugdüse 7 sowie ein Greiferrohr 8 auf.
Das Greiferrohr 8 dient dabei zum Ergreifen des vom Spinnkops 12 stammenden Unterfadens, der bei einem kontrollierten Fadenreinigungsschnitt oder bei einem Fadenbruch oberhalb des Fadenspanners in der Regel im Fadenspanner 36 gehalten ist.
Die Saugdüse 7 dient zum Aufnehmen eines auf die Kreuzspule 14 aufgelaufenen Oberfadens.
In 2 ist schematisch der Arbeitsstellenrechner 32 sowie dessen Verschaltung mit dem Fadenspanner 36, dem Fadenzugkraftsensor 54, der Fadenschneideinrichtung 52 sowie der Alarmeinrichtung 11 dargestellt.
Der in 2 lediglich stark schematisch dargestellte Fadenspanner 36 ist an sich bekannt und beispielsweise in der DE 41 30 301 A1 ausführlich beschrieben.
Als Fadenzugkraftsensor 54 kommt vorzugsweise eine Einrichtung zur Verwendung, wie sie beispielsweise durch die DE 41 29 803 A1 ebenfalls bekannt ist.
Eine elektrisch ansteuerbare Fadenschneideinrichtung, wie sie unter der Bezugszahl 52 angedeutet ist, ist im Textilmaschinenbau ebenfalls seit langem Stand der Technik. Solche Einrichtungen weisen in der Regel eine durch einen Elektromagnet gezielt ausfahrbare Schneide auf, die bei Bestromung eines Elektromagneten gegen einen Anschlag gedrückt wird und dabei den vor der Schneide vorbeilaufenden Faden zuverlässig durchtrennt.
Der Arbeitsstellenrechner 32, der im Ausführungsbeispiel über einen Fadenzugkraft-Sollwertgeber 13, einen Fadenzugkraft-Grenzwertgeber 15, einen Komparator 19, einen Regler 17, sowie über ein, zum Beispiel in den Komparator 19 integriertes Zeitglied 21 23 verfügt, ist über eine Signalleitung 56 mit dem Fadenzugkraftsensor 54, über eine Stellleitung 38 mit dem Fadenspanner 36, über eine Stellleitungen 50 mit der Fadenschneideinrichtung 52 sowie über eine Signalleitung 31 mit der Alarmeinrichtung 11 verbunden.
Wie in 2 weiter angedeutet, kann der Komparator 19 über die Signalleitung 24 vom Fadenzugkraft-Sollwertgeber 13 mit dem Fadenzugkraft-Sollwert FZK_soll sowie über die Signalleitung 27 vom Grenzwertgeber 15 mit den entsprechenden Grenzwerten TG versorgt werden.
Über den Grenzwertgeber 15 ist dabei vorzugsweise auch die Zeitspanne ZS der Toleranzabweichung einstellbar, die vergehen soll, bevor der Komparator 19 über den Regler 17 die Fadenschneideinrichtung 52 und die Alarmeinrichtung 11 ausgelöst.
Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens:
Während des Umspulprozesses läuft der von der Ablaufspule 12 abgewickelte Fadens 22 auf seinem Weg zur Kreuzspule unter anderem zwischen den Bremstellern 4 und 5 des Fadenspanner 36. Durch definiertes Einstellen des Anpressdruckes der Bremsteller 4, 5 wird dabei dafür gesorgt, dass der Faden 22 mit zumindest annähernd konstanter Fadenzugkraft auf die Kreuzspule 14 aufgespult wird.
Die Fadenzugkraft wird während des gesamten Spulprozesses online durch den Fadenzugkraftsensor 54 überwacht.
Der jeweils ermittelte Fadenzugkraft-Istwert FZK_ist wird im Komparator 19 mit einem Fadenzugkraft-Sollwert FZK_soll verglichen, der vom Fadenzugkraft-Sollwertgeber 13 vorgegeben wurde. Ausgangsseitig ist der Komparator 19 mit einem Regler 17 verbunden, der dafür sorgt, dass am Fadenspanner 36 stets der erforderliche Anpressdruck anliegt.
Das entsprechende Reglersignal entspricht dabei einem bestimmten Anpressdruck der Bremsteller 4, 5 des Fadenspanners 36.
Der ermittelte Fadenzugkraft-Istwert FZK_ist wird im Komparator 19 außerdem mit Grenzwerten TG verglichen, die vom Grenzwertgeber 15 vorgegeben wurden.
Wenn der Komparator 19 bei seinem Vergleich feststellt, dass der Fadenzugkraft-Istwert FZK_ist eine vorgegebene Zeitspanne ZS die Grenzwerte TG erreicht oder überschritten hat, wird über die Stellleitung 50 die Fadenschneideinrichtung 52 aktiviert und der laufende Faden 22 getrennt.
Außerdem wird über die Signalleitung 31 die Alarmeinrichtung 11 betätigt und die betreffende Arbeitsstelle 10 stillgesetzt.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem drehzahlregelbaren Spulenantrieb zum Einstellen der Spulgeschwindigkeit der Kreuzspule, einem an einen Arbeitsstellenrechner angeschlossenen Fadenzugkraftsensor zum Überwachen der Fadenzugkraft eines von einer Vorlagespule ablaufenden Fadens sowie einem Fadenspanner zum Regulieren der Fadenzugkraft, dadurch gekennzeichnet, dass am Arbeitsstellenrechner (32) ein Wert für eine gewünschte Fadenzugkraft (FZK_soll) sowie ein Wert (TG) für eine erlaubte prozentuale Abweichung von der gewünschten Fadenzugkraft (FZK_soll) einstellbar sind und dass durch den Arbeitsstellenrechner (32) der Spulvorgang sofort unterbrochen wird, wenn es zu einer Überschreitung der erlaubten prozentualen Abweichung der Fadenzugkraft (FZK_soll) kommt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne (ZS), in der es zu einer unerlaubten Überschreitung der Fadenzugkraft (FZK_soll) kommen kann, bevor der Spulvorgang unterbrochen wird, am Arbeitsstellenrechner (32) einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Zeitspanne (ZS) zwischen 0,1 Sek. und 5 Sek., vorzugsweise etwa 1 Sek. beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Arbeitsstellenrechner (32), dann, wenn der Wert der erlaubten Überschreitung der Fadenzugkraft (FZK_soll) für die vorgegebene Zeitspanne (ZS) erreicht oder überschritten wird, ein kontrollierter Fadenschnitt initiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Arbeitsstellenrechner (32), dann, wenn der Wert der erlaubten Überschreitung der Fadenzugkraft (FZK_soll) für die vorgegebene Zeitspanne (ZS) erreicht oder überschritten wird, ein Alarm ausgelöst wird.