DE102007062631B4 - Device for monitoring unwanted filament winding in a textile machine - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Überwachung einer unerwünschten Fadenwickelbildung auf einer rotierenden Walze (3, 16) in einer Textilmaschine, wobei zur Erfassung des Fadenwickels die Vergrößerung des Durchmessers der Walze (3, 16) detektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein ortsfestes Begrenzungsmittel (6, 18) so in der Nähe der Walze (3, 16) angeordnet ist, dass ein Fadenwickel einen Garnstau zwischen der Walze (3, 16) und dem Begrenzungsmittel (6, 18) verursacht und ein Bremsmoment (M) auf die Walze ausübt und dass das Bremsmoment (M) zur Detektion eines Fadenwickels mittels einer Steuereinheit (12, 25) erfassbar ist.Device for monitoring unwanted filament winding on a rotating roller (3, 16) in a textile machine, wherein the enlargement of the diameter of the roller (3, 16) is detectable for detecting the filament winding, characterized in that a stationary limiting means (6, 18) is arranged in the vicinity of the roller (3, 16) that a thread winding causes a yarn jamming between the roller (3, 16) and the limiting means (6, 18) and a braking torque (M) exerts on the roller and that the braking torque (M) for detecting a filament winding by means of a control unit (12, 25) can be detected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung einer unerwünschten Fadenwickelbildung auf einer rotierenden Walze in einer Textilmaschine, wobei zur Erfassung des Fadenwickels die Vergrößerung des Durchmessers der Walze detektierbar ist.The invention relates to a device for monitoring unwanted filament winding on a rotating roller in a textile machine, wherein for detecting the filament winding, the increase in the diameter of the roller is detectable.
In Textilmaschinen werden Antriebswalzen verwendet, um über Reibung Spulen anzutreiben, auf die ein Faden aufgewickelt werden soll. Dabei kann es vorkommen, dass der Faden nicht, wie im Normalfall auf die Spule, sondern auf die Antriebswalze aufgewickelt wird, so dass sich innerhalb kürzester Zeit auf der Antriebswalze ein unerwünschter Fadenwickel bildet. Ein derartiger Fadenwickel kann zu größeren Schäden in der Textilmaschine führen.In textile machines, drive rollers are used to drive by friction coils on which a thread is to be wound up. It may happen that the thread is not, as normally wound on the bobbin, but on the drive roller, so that forms an undesirable filament winding on the drive roller within a very short time. Such a thread winding can lead to major damage in the textile machine.
Ein entsprechendes Problem kann bei Fadenführungstrommeln auftreten. Das sind spezielle Walzen, die dazu dienen, einer Spule einen auf die Spule aufzuwickelnden Faden changierend zuzuführen. Auch bei derartigen Fadenführungstrommeln, wie sie z. B. in Kreuzspulmaschinen zum Einsatz kommen, kann es im Falle eines Fadenbruchs zur Bildung eines unerwünschten Fadenwickels kommen.A corresponding problem can occur with thread guide drums. These are special rollers that serve to irrigate a coil to be wound onto the spool thread. Even with such thread guide drums, as z. B. come in cross winding machines used, it can come in the case of a yarn breakage to form an unwanted filament winding.
Zur Überwachung der Bildung derartiger unerwünschter Fadenwickel sind unterschiedliche Lösungsansätze bekannt.To monitor the formation of such unwanted filament winding different approaches are known.
Gemäß einem ersten Lösungsansatz wird vorgeschlagen, den Walzendurchmesser zur Erkennung eines unerwünschten Fadenwickels zu überwachen. So kann dicht über der Walze ein Bügel oder allgemein ein Fühler angebracht werden, welcher bei Bildung eines Fadenwickels ausgelenkt bzw. aktiviert wird, wobei dadurch ein Schaltelement betätigt wird, das den Spulprozess unterbricht. Eine derartige gattungsbildende Lösung ist beispielsweise in der Beschreibungseinleitung der
Diese Lösung ist zwar relativ preiswert, weist jedoch den Nachteil auf, dass es durch Vibrationen zu fehlerhaften Abstellungen kommen kann.Although this solution is relatively inexpensive, but has the disadvantage that it can come through vibrations to erroneous shutdowns.
Gemäß einem zweiten Lösungsansatz wird vorgeschlagen, bei Fadenführungstrommeln den Zuwachs des Durchmessers der Spule zu überwachen, um einen unerwünschten Fadenwickel zu erkennen. Dabei wird von der Steuerung des Spulprozesses während des Spulens kontinuierlich der zeitliche Durchmesserzuwachs der Spule überwacht. Da bei Auftreten eines unerwünschten Fadenwickels auf der Fadenführungstrommel das Garn bzw. der Faden auf der Fadenführungstrommel aufgewickelt wird, erfolgt zu diesem Zeitpunkt kein Durchmesserzuwachs auf der Spule. Wird dieser Zustand von der Spulstellensteuerung erkannt, wird der Spulprozess unterbrochen. Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus der
Auch dieser Lösungsansatz ist relativ preiswert, da lediglich einmalig eine entsprechende Software zur Überwachung des Durchmesserzuwachses der Spule durch die Steuerung des Spulprozesses entwickelt werden muss. Die Erkennung eines unerwünschten Fadenwickels ist jedoch von vielen Spulparametern abhängig, die eine frühzeitige Erkennung unsicher machen, so dass dieser Lösungsansatz denselben Nachteil wie die oben beschriebene mechanische Abtastung der Walze aufweist.Also, this approach is relatively inexpensive, since only once a corresponding software for monitoring the diameter increase of the coil must be developed by the control of the winding process. However, the detection of an unwanted yarn package is dependent on many Spulparametern that make early detection unsafe, so that this approach has the same disadvantage as the mechanical scanning of the roller described above.
Ein weiterer Lösungsansatz, der beispielsweise in der
Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, dass unerwünschte Fadenwickel früh erkannt werden können. Diese Lösung ist jedoch relativ teuer und bei auftretenden Fehlführungen unsicher und aufgrund der aufwendigen Sensorik fehleranfällig.This method has the advantage that unwanted filament winding can be detected early. However, this solution is relatively expensive and unsafe in the case of errors occurring and due to the complex sensor error prone.
Gemäß einem vierten Lösungsansatz werden opto-elektronische Überwachungsvorrichtungen zur Erkennung einer unerwünschten Fadenwickelbildung eingesetzt. So wird in der
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und sichere Erkennung von unerwünschten Fadenwickeln auf rotierenden Walzen in Textilmaschinen zu ermöglichen, wobei die Anwendung sowohl für einfache Antriebswalzen, als auch für Fadenführungstrommeln möglich sein soll.Based on the aforementioned prior art, the present invention seeks to provide a simple and secure detection of unwanted filament winding on rotating rollers in textile machines, the application should be possible for both simple drive rollers, as well as for thread guide drums.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the characterizing features of
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein ortsfestes Begrenzungsmittel so in der Nähe der Walze angeordnet, dass ein Fadenwickel einen Garnstau zwischen der Walze und dem Begrenzungsmittel verursacht und ein Bremsmoment auf die Walze ausübt. Erfindungsgemäß ist das Bremsmoment zur Detektion eines Fadenwickels mittels einer Steuereinheit erfassbar.In order to solve the problem, in a device according to the invention, a stationary limiting means is arranged in the vicinity of the roller such that a thread winding causes a jamming of the yarn between the roller and the limiting means and exerts a braking torque on the roller. According to the invention, the braking torque for detecting a filament winding can be detected by means of a control unit.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um eine robuste und einfache Anordnung. Da das Begrenzungsmittel starr und unbeweglich befestigt ist, ist die Vorrichtung unempfindlich gegen Vibrationen und wartungsarm. Der robuste Aufbau vereinfacht außerdem die Beseitigung eines Trommelwickels, da keine empfindliche Messtechnik beschädigt werden kann.The device according to the invention is a robust and simple arrangement. Since the limiting means is fixed rigidly and immovably, the device is resistant to vibration and low maintenance. The sturdy construction also makes it easy to remove a drum wrap, as it does not damage delicate measuring equipment.
Das Begrenzungsmittel kann zum Beispiel als tangential zum Umfang der Walze angeordnete Platte ausgebildet sein. Es kann auch als Stab ausgebildet sein, der parallel zur Achse der Walze an deren Umfang angeordnet ist. Das Begrenzungsmittel kann dabei sehr dicht an die Walze angrenzen, wodurch eine frühe Erkennung des Fadenwickels möglich ist.The limiting means may be formed, for example, as a plate arranged tangentially to the circumference of the roller. It may also be formed as a rod which is arranged parallel to the axis of the roller at the periphery thereof. The limiting means can be very close to the roller, whereby an early detection of the thread winding is possible.
Vorteilhafterweise ist die Walze zur Übertragung eines Antriebsmomentes mechanisch mit einem Motor verbunden. Insbesondere mit einem elektrischen Motor ist ein einfacher und leicht zu regelnder Antrieb der Walze möglich.Advantageously, the roller for transmitting a drive torque is mechanically connected to a motor. In particular, with an electric motor, a simple and easy-to-control drive of the roller is possible.
Bei Auftreten eines Fadenwickels muss der Antrieb der Walze das durch den Wickel entstehende Bremsmoment überwinden. Vorteilhafterweise ist deshalb das Bremsmoment aufgrund der Änderung des Antriebsmomentes des Motors mittels der Steuereinheit erfassbar. Wenn der Antrieb auf eine konstante Drehzahl geregelt wird, entspricht die Erhöhung des Antriebsmoments gerade dem Bremsmoment. Bei einem elektrischen Motor lässt sich das Moment leicht aus dem Wicklungsstrom berechnen. Der Strom wird normalerweise zur Regelung des Motors ohnehin gemessen beziehungsweise in einem unterlagerten Regelkreis als Sollwert vorgegeben. Somit ist zur Wickelerkennung keine zusätzliche Sensorik erforderlich.When a thread winding occurs, the drive of the roller must overcome the braking torque generated by the winding. Advantageously, therefore, the braking torque due to the change of the drive torque of the engine by means of the control unit can be detected. If the drive is controlled to a constant speed, the increase of the drive torque just corresponds to the braking torque. With an electric motor, the moment can be easily calculated from the winding current. The current is normally measured to control the motor anyway or specified in a subordinate control loop as the setpoint. Thus, no additional sensors are required for the winding detection.
Beim Wickeln einer Kreuzspule, die von einer Fadenführungstrommel angetrieben wird, besteht die Gefahr von unerwünschten Bildwicklungen auf der Kreuzspule. Zur Vermeidung wird häufig ein intermittierender Schlupf zwischen der Antriebstrommel und der Kreuzspule erzeugt, um eine so genannte Bildstörung zu erreichen. Dazu wird die Antriebstrommel regelmäßig so beschleunigt, dass die Spule der Beschleunigung verzögert folgt, und gegebenenfalls auch wieder abbremst. Wenn bei diesem Vorgang die Drehzahl beziehungsweise die Drehzahländerung geregelt wird, erhöht sich beim Auftreten eines Fadenwickels während des Beschleunigungsvorgangs das Antriebsmoment. Beim Abbremsvorgang verringert sich das erforderliche Antriebsmoment, da das vom Fadenwickel erzeugte Bremsmoment den Bremsvorgang unterstützt. Auch in diesem Fall kann die Änderung des Antriebsmomentes zur Detektion eines Fadenwickels herangezogen werden.When winding a cheese, which is driven by a thread guide drum, there is a risk of unwanted image windings on the cheese. To avoid an intermittent slip between the drive drum and the cheese is often generated in order to achieve a so-called image disturbance. For this purpose, the drive drum is regularly accelerated so that the coil follows the acceleration delayed, and optionally also decelerates again. If the speed or the speed change is controlled in this process, increases the drive torque when a thread winding during the acceleration process. During deceleration, the required drive torque is reduced because the brake torque generated by the filament winding supports the braking process. Also in this case, the change of the drive torque can be used to detect a thread winding.
Wenn zum Beschleunigen und Abbremsen der Fadenführungstrommel jeweils ein konstantes Antriebsmoment verwendet wird, ändert sich durch einen Fadenwickel die erforderliche Zeit, um eine vorgegebene Drehzahl zu erreichen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist somit das Bremsmoment aufgrund der für eine Drehzahländerung der Walze benötigten Zeit mittels der Steuereinheit erfassbar.Whenever a constant drive torque is used to accelerate and decelerate the yarn guide drum, the time required to reach a given speed changes through a filament winding. In a further preferred embodiment, the braking torque is thus detectable by means of the control unit due to the time required for a speed change of the roller.
Bei der Auswertung der Beschleunigungs- beziehungsweise Bremsprozesse können die Antriebsmomente beziehungsweise Zeiten, um Messfehler zu vermeiden, über mehrere Perioden gemittelt werden.When evaluating the acceleration or braking processes, the drive torques or times in order to avoid measurement errors can be averaged over several periods.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Spuleinrichtung mit einer Antriebswalze und einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung; -
2 eine Vorderansicht zu1 ; -
3 eine vereinfachte Seitenansicht einer Spuleinrichtung mit einer Fadenführungstrommel und einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung; -
4 eine Vorderansicht zu3 ; -
5 Drehzahlverlauf einer Walze einer Spulestelle; -
6 Drehzahlverlauf der Walze beim Auftreten eines Fadenwickels; -
7 Momentenverlauf eines Walzenantriebs; -
8 Momentenverlauf des Walzenantriebs beim Auftreten eines Fadenwickels;
-
1 a simplified side view of a winding device with a drive roller and a monitoring device according to the invention; -
2 a front view too1 ; -
3 a simplified side view of a winding device with a yarn guide drum and another embodiment of the monitoring device according to the invention; -
4 a front view too3 ; -
5 Speed curve of a roller of a winding station; -
6 Speed curve of the roller when a filament winding occurs; -
7 Moment course of a roller drive; -
8th Moment course of the roller drive when a filament winding occurs;
Unterhalb der Walze
Es ist auch ein Einsatz der vorliegenden Erfindung zur Überwachung einer unerwünschten Fadenwickelbildung auf einer Fadenführungstrommel
Die Kurve
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