DE102007040184A1

DE102007040184A1 - Elektronikeinheit für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine

Info

Publication number: DE102007040184A1
Application number: DE102007040184A
Authority: DE
Inventors: Christoph Haase; Karl Kamps; Ralf Siewert
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: SAURER INTELLIGENT MACHINERY CO. LTD., CHANGZH, CN
Priority date: 2007-08-25
Filing date: 2007-08-25
Publication date: 2009-02-26
Also published as: TR200806311A2; BRPI0803752A2; CN101372782A; CN101372782B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, die jeweils eine individuelle Steuervorrichtung aufweisen, die in eine Elektronikeinheit (40, 60) mit einem Bedien- (42, 63) und einem Anzeigeelement (43, 64) integriert ist und die zumindest einen Aktor (2, 33, 31, 35, 53) der Arbeitsstelle ansteuert, wobei in die Elektronikeinheit ein Garnsensor integriert ist und die individuelle Steuereinrichtung Messsignale des Garnsensors auswertet und den zumindest einen Aktor der Arbeitsstelle in Abhängigkeit der Messsignale ansteuert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, die jeweils eine individuelle Steuervorrichtung aufweisen, die in eine Elektronikeinheit mit einem Bedien- und einem Anzeigeelement integriert ist und zumindest einen Aktor der Arbeitstelle ansteuert.
Die EP 1 065 303 offenbart eine gattungsgemäße Textilmaschine. Wie in dem Dokument beschrieben, ist die Anordnung des Bedien- und Anzeigeelementes an der jeweiligen Arbeitsstelle besonders vorteilhaft, da die angezeigten Daten direkt und ohne Verwechslungsgefahr der jeweiligen Arbeitsstelle zugeordnet werden können. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn aufgrund der angezeigten Daten ein Eingreifen durch eine Bedienperson erforderlich oder wünschenswert ist. Die Bedienperson kann über das Bedienelement Eingriffe an der Arbeitsstelle quittieren oder Steuerungsfunktionen auslösen. Durch die Integration der Steuervorrichtung und des Bedien- und Anzeigeelements in eine Elektronikeinheit, also zum Beispiel auf einer Platine, erhält man eine besonders platzsparende und einfache Vorrichtung.
Eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine weist ferner Garnsensoren auf. Solche Garnsensoren können verschiedene Aufgaben erfüllen. Einfache Ausführungsformen überwachen lediglich, ob ein Faden in dem Sensor vorhanden ist oder ob sich der Faden in dem Sensor bewegt. Dadurch lässt sich zum Beispiel ein Fadenbruch detektieren. Es sind aber auch Garnsensoren bekannt, die die Qualität des Garns überwachen. Diese werden im allgemeinen als Garnreiniger bezeichnet. Reiniger können sowohl Dick- oder Dünnstellen als auch Fremdfasern im Faden erkennen. Bei Erkennen eines Fehlers im Garn wird der Spulprozess unterbrochen. Die Fehlerstelle kann dann zum Beispiel herausgeschnitten und die Fadenenden wieder miteinander verbunden werden. Ist die Textilmaschine eine Spinnmaschine, kann der Spinnprozess unterbrochen werden und danach ein Wiederanspinnen erfolgen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer engen Verknüpfung zwischen der Arbeitsstellensteuerung und der Messsignalauswertung. Dementsprechend wird in der DE 199 07 684 vorgeschlagen, die Funktionsteuerung der Arbeitstelle, die Auswertung der Signale des Messkopfes des Garnreinigers und die Ausreinigung des Garns auf eine gemeinsame Leiterkarte beziehungsweise in einen gemeinsamen Prozessor zu integrieren.
Eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine soll für verschiedene Arten von Garnen verwendet werden können. Dazu ist es gegebenenfalls erforderlich, den Garnsensor auszutauschen. Dies kann zum Beispiel notwendig sein, wenn die Öse des Garnsensors, durch die der Faden geführt wird, für ein gröberes Garn mit entsprechend größerem Durchmesser zu klein ist. Entsprechend kann ein feines Garn nicht durch eine zu große Öse geführt werden, da die Bewegung des Garns innerhalb der Öse zu Messfehlern führen kann. Die Anpassung des Messkopfes an bestimmte Arten von Garn gilt auch für die Sensorik selbst. Bei einem optischen Sensor zum Beispiel ist durch eine Sende- und eine Empfangsdiode ein begrenztes Messfenster bestimmt.
Die Auswertung der Messsignale des Messkopfes erfolgt in einer zugehörigen Steuereinheit, die, wie oben beschrieben, vorteilhafterweise auch die Arbeitsstelle steuert. Es ist erforderlich, dass die Steuereinheit auf den jeweiligen Messkopf abgestimmt ist. Das bedeutet, bei Austausch des Messkopfes ist auch eine Anpassung der Steuereinheit erforderlich. Es ist also zumindest die Software des Prozessors der Steuereinheit auszutauschen. Gegebenenfalls muss auch die gesamte Steuereinheit ausgetauscht werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Austausch eines Garnsensors einer gattungsgemäßen Textilmaschine zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zur Lösung der Aufgabe wird in die Elektronikeinheit ein Garnsensor integriert und die individuelle Steuerung wertet die Messsignale des Garnsensors aus und steuert den zumindest einen Aktor der Arbeitsstelle in Abhängigkeit von den Messsignalen an.
Erfindungsgemäß muss damit zur Anpassung der Arbeitsstelle an eine andere Art von Garn nur noch die Elektronikeinheit getauscht werden. Weitere Anpassungen sind nicht erforderlich, da jede Elektronikeinheit bereits auf den integrierten Messkopf abgestimmt ist.
Die Elektronikeinheit ist lösbar mit der Arbeitsstelle verbunden. Ein besonders einfacher und schneller Austausch ergibt sich dabei durch die Verwendung von lösbaren Schnappverbindungen. Aber auch die Verwendung von Schraubverbindungen ist möglich. Zum Anschluss der Aktoren und der Versorgungsspannung sind dabei Steckverbindungen vorgesehen.
In die Elektronikeinheit kann sowohl ein Garnsensor integriert sein, der nur das Vorhandensein eines Fadens detektiert, als auch ein Sensor, der die Qualität des Fadens misst.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Leistungselektronik des zumindest einen Aktors in die Elektronikeinheit integriert. Dadurch wird der Verkabelungsaufwand und damit auch die Anzahl der Steckverbindungen reduziert, da keine zusätzlichen Steuerleitungen zu den Aktoren verlegt werden müssen, sondern nur die Leistungsanschlüsse.
In einer besonders einfachen Ausführungsform wird die Elektronikeinheit durch eine Platine gebildet. Die Elektronikeinheit kann auch von einem Gehäuse umgeben sein. In diesem Fall wäre auch denkbar, dass die Elektronikeinheit aus mehreren Einschüben besteht. Es ist besonders vorteilhaft, ein Gehäuse aus leitendem Kunststoff zu verwenden. Dadurch kann die gesamte Elektronikeinheit durch eine einzelne Maßnahme gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt werden. Zur Abführung der Verlustwärme kann in das Gehäuse ein Kühlkörper integriert sein. Durch ein Gehäuse wird weiterhin die Handhabbarkeit der Elektronikeinheit bei der Montage und Demontage im Vergleich zu einer ungeschützten Platine erleichtert.
Das Bedienelement kann als ein Taster ausgebildet sein. Der Taster kann dabei so gestaltet sein, dass durch die Art der Betätigung, also zum Beispiel durch langes oder kurzes Drücken, und in Abhängigkeit des Betriebszustandes verschiedene Aktionen der Arbeitsstelle beziehungsweise ihrer Aktoren ausgelöst werden können.
Das Anzeigeelement kann dazu ausgebildet sein, verschieden farbige Signale darzustellen. Dazu kann zum Beispiel eine mehrfarbige Leuchtdiode als Anzeigeelement verwendet. Dabei können durch die verschiedenen Farben mit einem einfachen Anzeigeelement verschiedene Zustände angezeigt werden. Die Leuchtdiode kann zum Beispiel dreifarbig sein und die Farben rot, grün und blau verwenden. Die Anzahl der anzeigbaren Zustände kann noch vergrößert werden, indem man zwischen Dauerlicht und Blinklicht mit verschiedenen Blinkgeschwindigkeiten variiert. Ferner können die Grundfarben rot, grün und blau durch geregeltes Ansteuern zu weiteren Farben gemischt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in die Elektronikeinheit eine zweite individuelle Steuervorrichtung und ein zweiter Garnsensor für eine zweite benachbarte Arbeitstelle integriert. Daraus ergibt sich, dass bei einem Partiewechsel nur die halbe Anzahl von Einheiten getauscht werden muss. Zudem können sich zwei Arbeitstellen ein Bedien- und ein Anzeigeelement teilen, so dass man eine zusätzliche Kosteneinsparung erhält.
Die gesamte Elektronikeinheit kann mit einer gemeinsamen Spannungsversorgung für alle Komponenten betrieben werden. Dadurch ergeben sich schaltungstechnische Vorteile und die Verlustleistung kann reduziert werden, wodurch letztlich Kosten eingespart werden können.
Die Erfindung kann für eine Vielzahl von Textilmaschinen eingesetzt werden und zwar insbesondere für Spul- und Spinnmaschinen. Unter den Spinnmaschinen sind als mögliche Typen zum Beispiel Luftspinnmaschinen, Rotorspinnmaschinen oder Ringspinnmaschinen zu nennen.
Die Aktoren die von der individuellen Steuervorrichtung angesteuert werden, sind zum Beispiel der Abzugsmotor, der Einzugsmotor, der Paraffineur, die Ventile zur Abhebung und Absenkung der Kreuzspule von der Wickelwelle, die Bremsvorrichtung für die Kreuzspule, der Antriebsmotor für die Wickelwelle und/oder die Saugluftvorrichtung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel stellt dabei die Erfindung am Beispiel einer Rotorspinnmaschine dar.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotorspinnmaschine;
2 eine von einem Gehäuse umgebene Elektronikeinheit mit einem integriertem Garnsensor;
3 eine von einem Gehäuse umgebene Elektronikeinheit mit zwei integrierten Garnsensoren.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotorspinnmaschine. Das hier nicht dargestellte Faserband wird mittels des Faserbandeinzugszylinders 1 der Faserbandauflösewalze 3 zugeführt. Der Faserbandeinzugszylinder 1 wird dabei durch den Einzugsmotor 2 angetrieben. Das aufgelöste Faserband wird der Spinnbox 10 mit dem Spinnrotor 11 zugeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Spinnrotor durch einen nicht darstellten Riemenantrieb zentral angetrieben, das heißt über den zentralen Antrieb werden die Rotoren mehrerer Arbeitsstellen gleichzeitig angetrieben. Alternativ sind aber auch elektromotorische Einzelantriebe für den Spinnrotor möglich.
Über die Fadenabzugsdüse 12 wird der Faden 20 aus der Spinnbox 10 abgezogen und über die vom Abzugsmotor 33 angetriebene Fadenabzugseinrichtung 32 zur Spuleinrichtung 50 weiter transportiert. Über der Fadenabzugseinrichtung 32 ist noch eine Sauglufteinrichtung 31 angeordnet, die beim Anspinnprozess Verwendung findet. Vor dem Aufspulen des Fadens 20 auf die Kreuzspule 51 wird der Faden mittels der durch den Motor 35 angetriebenen Paraffinrolle 34 paraffiniert.
Die Spuleinrichtung 50 weist einen Spulenrahmen 52 zum drehbaren Halten der Hülse der Kreuzspule 51, eine Wickelwelle 56 zum Antreiben der Kreuzspule, eine Fadenchangiereinrichtung 57 sowie eine Einrichtung 55 zum Abheben der Kreuzspule 51 von der Wickelwelle 56 beziehungsweise zum Absenken derselben auf. Die Einrichtung 55 ist beispielsweise als Schubkolbengetriebe ausgebildet, das über eine Pneumatikleitung 54, in die ein Elektromagnetventil 53 eingeschaltet ist, an eine (nicht dargestellte) Überdruckquelle angeschlossen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Wickelwelle als Gruppenantrieb. Das heißt, es ist eine maschinenlange Antriebswelle vorgesehen, an der die einzelnen Wickelwellen 56 festgelegt sind. In alternativer Ausführungsform ist allerdings auch ein einzelmotorischer Antrieb der Wickelwelle möglich.
Oberhalb der Fadenabzugseinrichtung 32 ist eine Elektronikeinheit 40 mit einem integrierten Garnsensor angeordnet. Alternativ ist auch eine Anordnung unterhalb der Abzugseinrichtung möglich. In 2 ist die von einem Gehäuse 45 umgebene Elektronikeinheit 40 dreidimensional dargestellt. Das Gehäuse 45 ist aus leitendem Kunststoff und weist an der nicht sichtbaren Unterseite Kühlrippen zur Abführung der Verlustwärme auf. Durch die Anordnung an der Unterseite wird sichergestellt, dass sich zwischen den Kühlrippen keine Verschmutzungen oder Faserreste ablagern können. Das Gehäuse und entsprechend auch die von dem Gehäuse umgebene Platine der Elektronikeinheit weisen zur Durchführung des Fadens 20 eine Öse 41 mit dem integrierten Garnsensor auf. Die Elektronikeinheit weist außerdem einen Taster 42 und eine mehrfarbige Leuchtdiode 43 auf. In der Elektronikeinheit ist neben der individuellen Steuervorrichtung die Leistungselektronik integriert. Zur Bestromung der Aktoren, also des Einzugsmotors 2, der Saugluftvorrichtung 31, des Abzugsmotors 33, des Antriebs 35 der Paraffinrolle sowie des Elektromagnetventil 53 zur Abhebung und Absenkung der Kreuzspule, ist die Elektronikeinheit durch Kabel 44 mit den Aktoren verbunden, wobei die Kabel über Steckverbindungen von der Elektronikeinheit lösbar sind. Ferner können über die Kabel 44 Messsignale von den Aktoren zu der Steuerung in der Elektronikeinheit übertragen. Die individuelle Steuervorrichtung und die Leistungselektronik werden durch eine gemeinsame in die Elektronikeinheit integrierte Spannungsversorgung gespeist. Wenn der Spinnrotor oder die Wickelwelle als Einzelantriebe ausgeführt sind, werden auch diese von der individuellen Steuervorrichtung angesteuert und sind entsprechend mit der Elektronikeinheit verbunden. Die in der Elektronikeinheit integrierte Steuerung ist ferner über eine nicht dargestelltes Bussystem mit einer übergeordneten Steuerung und den Steuerungen der anderen Arbeitstellen verbunden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Garnsensor nur dazu das Vorhandensein des Fadens 20 zu detektieren, indem er die Bewegung des Fadens misst. Wenn sich im Normalbetrieb der Faden mit definierter Geschwindigkeit durch die Öse der Elektronikeinheit bewegt, ist die Leuchtdiode 43 ausgeschaltet. Zum Beispiel bei einem Fadenbruch detektiert der Sensor keinen Faden mehr, woraufhin die individuelle Steuervorrichtung die Kreuzspule von der Wickelwelle abhebt und die Einzelantriebe der Arbeitsstelle stoppt. Die Leuchtdiode leuchtet dann rot, um zu signalisieren, dass ein Bedienereingriff erforderlich ist. Zum Anspinnen muss nun der Bediener eine definierte Länge des Fadens von der Kreuzspule abziehen. Dann kann durch Drücken der Taste 42 eine nicht dargestellte Bremsvorrichtung für die Kreuzspule aktiviert werden. Die Leuchtdiode 43 blinkt dann grün. Daraufhin kann der Faden in der Fadenabzugseinrichtung 32 positioniert werden. Durch den nächsten Tastendruck bewegt sich der Abzugsmotor in Abzugsrichtung. Der überschüssige Faden oberhalb der Abzugseinrichtung wird durch einen Unterdruck in die Sauglufteinrichtung 31 gezogen. Damit erhält man eine Fadenreserve für den Anspinnvorgang. Der Bediener führt nun das Fadenende in die Fadenabzugsdüse 12. Nach einen weiteren Tastendruck bewegt der Abzugsmotor das Fadenende auf die Rotorrille. Ist der Anspinnvorgang erfolgt, wird die Bremsvorrichtung der Kreuzspule gelöst und die Spule auf die Wickelwelle abgesenkt. Der Normalbetrieb ist wieder hergestellt und die Leuchtdiode erlischt.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der von einem Gehäuse 65 umgebenen Elektronikeinheit 60 mit zwei Steuervorrichtungen und zwei Garnsensoren, die an den Ösen 62 und 63 angeordnet sind, um mit einer Elektronikeinheit zwei Arbeitsstellen betreiben zu können. Dabei ist nur ein Taster 63 und eine Leuchtdiode 64 vorhanden, die für beide Arbeitsstellen Verwendung finden. Neben dem Taster und der Leuchtdiode wird auch die Spannungsversorgung für die Komponenten beider Arbeitstellen gemeinsam benutzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1065303 [0002]
- DE 19907684 [0003]

Claims

Kreuzspulen herstellende Textilmaschine mit einer Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen, die jeweils eine individuelle Steuervorrichtung aufweisen, die in eine Elektronikeinheit (40, 60) mit einem Bedien- (42, 63) und einem Anzeigeelement (43, 64) integriert ist und die zumindest einen Aktor (2, 33, 31, 35, 53) der Arbeitsstelle ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass in die Elektronikeinheit ein Garnsensor integriert ist und die individuelle Steuereinrichtung Messsignale des Garnsensors auswertet und den zumindest einen Aktor der Arbeitsstelle in Abhängigkeit von den Messsignalen ansteuert.
Textilmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (40, 60) lösbar mit der Arbeitstelle verbunden ist.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnsensor zum Detektieren des Vorhandensein eines Fadens eingerichtet ist.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnsensor die Qualität eines Fadens misst.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik des zumindest einen Aktors in die Elektronikeinheit (40, 60) integriert ist.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (40, 60) aus einer Platine besteht.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit von einem Gehäuse (45, 65) umgeben ist.
Textilmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (45, 65) aus einem leitenden Kunststoff besteht.
Textilmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (45, 65) einen Kühlkörper aufweist.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement ein Taster (42, 63) ist.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (43, 64) dazu ausgebildet ist, verschieden farbige Signale darzustellen.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Elektronikeinheit eine zweite individuelle Steuervorrichtung und ein zweiter Garnsensor für eine zweite benachbarte Arbeitstelle integriert ist.
Textilmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit eine gemeinsame Spannungsversorgung für alle Komponenten ausweist.