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Die
Erfindung betrifft eine Textilmaschine zur Bearbeitung einer Vielzahl
von Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Um
synthetische Fäden, die durch Schmelzspinnen aus einem
Kunststoff erzeugt werden, für textile Anwendungen zu behandeln,
werden Textilmaschinen mit einer Mehrzahl von Bearbeitungsstellen
eingesetzt, wobei in jeder Bearbeitungsstelle jeweils ein Faden
von einer Vorlagespule abgezogen, behandelt und zu einer Spule aufgewickelt
werden. Die Behandlung der Fäden erfolgt beispielsweise durch
ein Verstrecken und ein Texturieren des multifilen Fadens. Eine
derartige Textilmaschine ist aus der
DE 10 2004 015 028 A1 bekannt.
Hierbei sind mehrere Prozessaggregate in dem Maschinengestell zu
einer Gruppe von Bearbeitungsstellen angeordnet. Die Prozessaggregate
werden im wesentlichen durch Lieferwerke, Heizeinrichtungen, Kühleinrichtungen,
Texturieraggregate und Aufwickeleinrichtungen gebildet. Innerhalb
der Bearbeitungsstelle sind die Prozessaggregate zu einem Fadenlauf
angeordnet, so dass der von einer Vorlagespule abgezogene Faden
nacheinander die Prozessaggregate zur Führung und Behandlung
durchläuft. Um den Bearbeitungsprozess zu überwachen,
weist die bekannte Textilmaschine eine Mehrzahl von Fadenspannungssensoren
auf, die innerhalb der Bearbeitungsstelle an dem Faden eine Fadenspannung
messen und während des Prozesses überwachen. Hierzu
sind die Fadenspannungssensoren einer Gruppe von Bearbeitungsstellen
gemeinsam an einem Träger angeordnet, wobei der Träger
auf einer Vorderseite die Messmittel und auf einer Rückseite
die Sensorelektrik hält. Die Fadenspannungssensoren sind
gemeinsam mit weiteren Prozessaggregaten an dem Träger angeordnet.
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Bei
derartigen Anordnungen werden üblicherweise die den Sensoren
zugeordneten Prozessoren und Steuereinrichtungen separat in Schaltschränken
isoliert un tergebracht, um die empfindlichen Elektronikbauteile
aus der unmittelbaren Bearbeitungsumgebung fernzuhalten. Damit wird
mit steigender Anzahl der Sensoren ein erheblicher Verdrahtungsaufwand
erforderlich, um die Sensoren zur Signalverarbeitung mit einem Prozessor
zu verbinden.
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Grundsätzlich
sind im Stand der Technik Sensoranordnungen bekannt, bei welchen
die Elektronik und der Sensor gemeinsam an einem Träger gehalten
werden. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
EP 0 945 533 B1 bekannt.
Hierbei bilden der Sensor und ein zugeordneter Prozessor gemeinsam
mit einem Träger ein Modul, das zu mehreren in einer Textilmaschine
angeordnet werden könnte. Insbesondere bei einer Vielzahl
von Bearbeitungsstellen lassen sich damit jedoch die bekannten Verdrahtungsprobleme
nicht vermeiden, da die Module gemeinsam einer Steuereinrichtung
zuzuordnen waren.
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Es
ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Textilmaschine der gattungsgemäßen
Art derart weiterzubilden, dass die Sensormittel möglichst
kompakt in einem Maschinengestell der Textilmaschine gehalten werden
können.
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Ein
weiteren Ziel der Erfindung ist es, die Signalübertragung
der Sensoren durch möglichst kurze Leitungslängen
selbst bei einer großen Anzahl von Sensoren zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Textilmaschine
mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der Unteransprüche definiert.
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Die
Erfindung besitzt den besondern Vorteil, dass die Sensoren und die
den Sensoren zugeordneten elektrischen Mittel selbst bei einer Vielzahl
von Bearbeitungsstellen innerhalb der Maschine zu einer Baueinheit
ausgebildet sind. Hierzu ist der Träger erfindungsgemäß durch
ein längliches Hohlprofil mit einer Längs wand
ausgebildet, an welcher die Sensoren auswechselbar von außen
gehalten sind. Ein geschlossener Innenraum des Hohlprofils bildet
dabei eine Aufnahme für die den Sensoren zugeordneten elektrischen
Mitteln. Insoweit können die Sensoren und die elektrischen
Mittel der Sensoren getrennt und isoliert von den üblichen
Prozessaggregaten in dem Maschinengestell der Textilmaschine gehalten
werden.
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Um
eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen innerhalb einer Textilmaschine
in möglichst engem Bauraum zu verwirklichen, ist es bekannt,
dass neben einer ersten Gruppe von Bearbeitungsstellen eine zweite
Bearbeitungsgruppe spiegelbildlich zu einer Symmetrieebene der Maschine
ausgebildet ist. Insoweit stellt die Weiterbildung der Erfindung
gemäß Anspruch 2 eine besonders bevorzugte Variante
der Erfindung da. Hierzu weist das Hohlprofil des Trägers eine
zweite Längswand auf, die der ersten Längswand
mit Abstand gegenüberliegt. Der Träger ist in der
Symmetrieebene der Maschine angeordnet, so dass die beiden Längswände
des Trägers den Bearbeitungsstellen zugewandt sind. Die
Sensoren der zweiten Gruppe der Bearbeitungsstellen sind vorteilhaft
an der zweiten Längswand auswechselbar gehalten, wobei
die elektrischen Mittel im Innenraum des Hohlprofils den Sensoren
beider Gruppen von Bearbeitungsstellen zugeordnet sind. Dadurch
wird eine sehr kompakte Anordnung der Messmittel und Messelektronik
erreicht.
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Insbesondere
die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 führt dazu,
dass die Signale der Sensoren im wesentlichen verlustfrei an einem zentralen
Prozessor übermittelt werden können. Hierzu sind
die elektrischen Mittel im Innenraum des Hohlprofils durch einen
elektrischen Prozessor und eine elektrische Versorgungseinheit gebildet.
Der Prozessor ist über eine Datenleitung mit einer außerhalb
angeordneten Maschinensteuerung verbunden. Die Versorgungseinheit,
die die Spannungsversorgung der Sensoren ermöglich, ist über
eine Stromleitung mit einer außerhalb des Trägers
angeordneten Spannungsquelle verbunden.
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Zur
Auswertung der Sensorsignale sind die Sensoren der beiden Bearbeitungsgruppen
vorteilhaft gemeinsam mit dem Prozessor und der Versorgungseinheit
verbunden.
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Um
Wartungs- und Reparaturarbeiten nach elektronischen Störmeldungen
oder Auswechselungen von beispielsweise Leiterplatten oder Netzkarten vornehmen
zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders
bevorzugt, bei welcher das Hohlprofil des Trägers durch
einen wannenförmigen Querschnitt mit einer offenen Oberseite
oder einen offenen Unterseite gebildet ist und bei welcher das Hohlprofil
zum Öffnen und zum Verschließen des Innenraums
an der Oberseite oder der Unterseite eine abnehmbare Abdeckung aufweist.
Somit bleibt die Messelektronik innerhalb des Maschinengestells
zugänglich.
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Hierbei
hat sich insbesondere die Weiterbildung der Erfindung bewährt,
bei welcher das Hohlprofil des Trägers lösbar
mit dem Maschinengestell verbunden ist und mittels einer Führungseinrichtung zwischen
einer Betriebsposition und einer Wartungsposition verstellbar ausgebildet
ist. So lässt sich der Träger in einen Bereich
des Maschinengestells führen, in welchem die Zugänglichkeit
zum Abnehmen der Abdeckung und der Zugriff zu den elektrischen Mitteln
vereinfacht ist.
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Als
Sensoren sind bevorzugt Fadenspannungsmittel vorgesehen, die vorteilhaft
durch eine Steckverbindung oder Schraubverbindung an der Längswand
des Hohlprofils gehalten sind und jeweils in den Fadenlauf einer
der Bearbeitungsstellen ragen. Damit lässt sich im Bedarfsfall
eine schnelle Auswechselung einzelner Sensoren an dem Träger ausführen.
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Die
erfindungsgemäße Textilmaschine besitzt den besonderen
Vorteil, dass die an dem Träger gehaltenen Messmittel und
Messelektroniken als eine Baueinheit bereits vor Einbau in dem Maschinengestell
funktionsfähig ist. Insoweit lässt sich die Funktionsfähigkeit
der Messmittel und Messelektronik bereits außerhalb der
Textilmaschine überprüfen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezug auf die beigefügten Figuren nachfolgend näher
erläutert.
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Es
stellen dar:
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1 schematisch
eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Textilmaschine
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2 schematisch
eine Querschnittsansicht des Hohlprofil-Trägers zur Aufnahme
der Sensoren des Ausführungsbeispiels aus 1
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3 schematisch
eine Seitenansicht des Hohlprofil-Trägers aus 2
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4 schematisch
eine Draufsicht des Hohlprofil-Trägers aus 2
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5 schematisch
eine vergrößerte Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels
aus 1
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In 1 ist
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Textilmaschine in einer Querschnittsansicht gezeigt. Die Textilmaschine
weist zwei spiegelbildlich nebeneinander angeordnete Gruppen von
Bearbeitungsstellen auf. Die linke Maschinenhälfte weist
eine erste Gruppe von Bearbeitungsstellen auf, die mit dem Bezugszeichen 1 versehen
ist. Die rechte Maschinenhälfte trägt eine zweite
Gruppe von Bearbeitungsstellen, die mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnet
sind. Im weiteren Verlauf der Beschreibung sind die den Bearbeitungsstellen
zugeordneten Prozessaggregate und Vorrichtungsteile zusätzlich
mit dem Bezugszeichen .1 oder .2 versehen um die
Zugehörigkeit zu den Maschinehälften zu kennzeichnen.
In den Bearbeitungsstellen wird jeweils ein Faden geführt
und behandelt. In der dargestellten Ansicht in 1 ist
in jeder der Maschinenhälften jeweils der Fadenlauf einer
Bearbeitungsstelle gezeigt. Die Maschine weist in Längsrichtung – in
der 1 ist die Zeichnungsebene gleich der Querebene – weitere
Bearbeitungsstellen auf, um mehrere Fäden parallel nebeneinander
gleichzeitig zu behandeln und zu Spulen aufzuwickeln. Die Aufwickeleinrichtungen
innerhalb der Maschine nehmen eine Breite von drei Bearbeitungsstellen
ein, so dass jeweils drei Aufwickeleinrichtungen etagenmäßig
in einer Säule übereinander angeordnet sind.
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In
der Längsrichtung der Maschine können dabei eine
Mehrzahl von Bearbeitungsstellen ausgebildet sein. So sind Texturiermaschinen
bekannt, bei welcher insgesamt 218 Bearbeitungsstellen
an einer Maschinenlängsseite ausgebildet sind. Üblicherweise
wird eine derartig große Anzahl von Bearbeitungsstellen
in einzelne Felder aufgeteilt, wobei ein Feld eine Gruppe von Bearbeitungsstellen
darstellt, die beispielweise 12 oder 16 einzelne Bearbeitungsstellen
umfassen kann.
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Die
Anzahl der Bearbeitungsstellen, die zu einer der Bearbeitungsgruppen 1 oder 2 zusammengefasst
sind, ist insoweit beliebig zu wählen. Die in 1 dargestellte
Querschnittsansicht stellt somit zwei Fadenläufe der sich
spiegelbildlich gegenüberliegenden Bearbeitungsstellen
dar, wobei die zum Abziehen, Führen, Behandeln und Aufwickeln
der Fäden erforderlichen Prozessaggregate an einem Maschinengestell 4 gehalten
sind. Das Maschinengestell 4 hält dabei die Prozessaggregate
in den beiden Gruppen von Bearbeitungsstellen 1 und 2 jeweils zu
einem einen Bediengang 20.1 und 20.2 teilumschließenden
Fadenlauf.
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Nachfolgend
sind die Prozessaggregate anhand des Fadenlaufs in der Bearbeitungsstelle
der ersten Gruppe beschrieben. Die Anordnung der Prozessaggregate
in der rechten Maschinenhälfte ist spiegelbildlich identisch,
so dass damit gleichzeitig der Aufbau der rechten Maschinenhälfte
erläutert ist.
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Zum
Abziehen eines Fadens in der Bearbeitungsstelle von einer in einem
Gattergestell 3.1 gehaltenen Vorlagespule 5 ist
ein Abzugslieferwerk 6.1 vorgesehen. Dem Abzugslieferwerk 6.1 folgt
im Fadenlauf eine Texturierzone mit einem Texturierheizer 7.1,
einem Texturierkühler 8.1 und ein Texturieraggregat 9.1.
Daran schließt sich ein Strecklieferwerk 10.1,
eine Heizeinrichtung 13.1, ein Set-Lieferwerk 16.1 und
eine Aufwickeleinrichtung 17.1 an. Die vorgenannten Prozessaggregate
können hierbei als Einzelaggregate pro Bearbeitungsstelle
oder als Mehrfachaggregate für die Gruppe von Bearbeitungsstellen
ausgebildet und angetrieben sein. Die Prozessaggregate der Bearbeitungsstelle
der ersten Gruppe 1 sind unabhängig von den Prozessaggregaten
der Bearbeitungsstellen der zweiten Gruppe 2 antreibbar und
steuerbar. Somit können die Fäden in den Gruppen
der Bearbeitungsstellen 1 und 2 unabhängig
und nach individuellen Vorgaben texturiert werden.
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Zur
Fadenführung sind innerhalb der Bearbeitungsstellen weitere
hier nicht näher erläuterte Fadenführungselemente
in Form Fadenführer und Umlenkrollen angeordnet, so wird
beispielsweise der Faden im Übergang zwischen dem Abzugslieferwerk 6.1 und
dem Texturierheizer 7.1 durch eine Umlenkrolle 19.1 geführt.
Die in 1 weiter dargestellten Fadenführungselemente
werden an dieser Stelle nicht weiter erläutert.
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Um
den Bearbeitungsprozess zur Führung und Behandlung der
Fäden zu überwachen, ist zwischen dem Texturieraggregat 9.1 und
dem Strecklieferwerk 10.1 ein Fadenspannungssensor 11.1 im
Fadenlauf angeordnet. Um eine möglichst kompakte und isolierte
Anordnung der Fadenspannungssensoren in dem Maschinegestell zu erhalten,
ist in einer Symmetrieebene 23 ein Träger 12 zur
Aufnahme der Sensoren 11.1 sowie der Sensoren 11.2 der
benachbarten Bearbeitungsgruppe 2 angeordnet.
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Zur
weiteren Erläuterung des Trägers 12 wird
neben der 1 zu den 2, 3 und 4 Bezug
genommen. In 2 ist der Träger in
einer Querschnittsansicht, in 3 in einer
Seitenansicht und in 4 in einer Draufsicht dargestellt.
Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren
gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für alle Figuren.
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Der
Träger 12 ist durch ein längliches Hohlprofil 15 gebildet.
Das Hohlprofil 15 weist zu jeder Längsseite eine
Längswand 21.1 und 21.2 auf. An der Längswand 21.1 sind
die Fadenspannungssensoren 11.1 der ersten Gruppe der Bearbeitungsstellen 1 mit
Abstand nebeneinander angeordnet. Die Fadenspannungssensoren 11.1 sind
auswechselbar an der Längswand 21.1 jeweils durch
eine Steckverbindung 32 gehalten. An der gegenüberliegenden Längswand 21.2 sind
entsprechend die Fadenspannungssensoren 11.2 der zweiten
Gruppe von Bearbeitungsstellen 2 angeordnet. Im Innern
des Hohlprofils 15 ist ein geschlossener Innenraum 22 gebildet. Hierzu
sind die Stirnseiten des Hohlprofils 15 an den Enden durch
die Stirnwände 29.1 und 29.2 verschlossen.
Zur Bildung des Innenraums 22 ist das Hohlprofil 15 wannenförmig
ausgebildet, wobei die Oberseite des Hohlprofils 15 offen
ist. Die Öffnung des Hohlprofils 15 ist durch
eine Abdeckung 28 verschlossen. Die Abdeckung 28 ist
hierbei abnehmbar mit dem Hohlprofil 15 verbunden.
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Innerhalb
des Hohlprofils 15 sind in dem geschlossenen Innenraum 22 die
den Fadenspannungssensoren 11.1 und 11.2 zugeordneten
elektrischen Mittel 14 angeordnet.
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Wie
aus der 4 hervorgeht, werden die elektrischen
Mittel 14 in diesem Ausführungsbeispiel durch
einen elektronischen Prozessor 24 und eine elektrische
Versorgungseinheit 25 gebildet. Die Versorgungseinheit 25 ist über
eine Stromleitung 27 mit einer hier nicht dargestellten
außerhalb des Trägers 12 angeordneten
Spannungsquelle verbunden. Der Prozessor 24 ist über
eine Datenleitung 26 mit einer externen zentralen Steuereinrichtung
gekoppelt. Die Datenleitungen 26 und die Stromleitung 27 sind
hierzu sind durch eine Leitungsöffnung 30 in der
Stirnwand 29.1 nach außen geführt.
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Die
Fadenspannungssensoren 11.1 und 11.2 sind jeweils über
Signalleitungen unmittelbar mit dem elektronischen Prozessor verknüpft.
Die Spannungsversorgung der Fadenspannungssensoren 11.1 und 11.2 erfolgt
dabei zentral über die Versorgungseinheit 25.
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Im
Betriebszustand wird in jeder Bearbeitungsstelle der beiden Gruppen
von Bearbeitungsstellen 1 und 2 an dem laufenden
Faden eine Fadenspannung durch die Fadenspannungssensoren 11.1 und 11.2 gemessen.
Die Messsignale der Fadenspannungssensoren 11.1 und 11.2 werden
unmittelbar auf kurzem Leitungswege dem elektronischen Prozessor 24 aufgegeben,
der bereits eine elektronische Auswertung innerhalb der Maschine
ausführt. Von dem elektronischen Prozessor 24 werden
die Daten zur Qualitätsbestimmung des Prozesses sowie des
Fadens über die Datenleitung 26 der Steuereinrichtung
zugeführt.
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Wie
aus den 1 und der 5,
die einen vergrößerten Ausschnitt der 1 darstellt,
hervorgeht, ist der Träger 12 in der Symmetrieebene 23 angeordnet
und lösbar mit dem Maschinengestell verbunden. Dem Träger 12 ist
eine Führungseinrichtung in Form von Führungsschienen 31 zugeordnet,
die mit einem frei auskragenden Ende in den Bediengang 20.2 hineinragen.
Der Träger 12 läßt sich wie
in 5 dargestellt ist nach dem Lösen aus
der Betriebsposition in eine Wartungsposition bewegen. Hierzu wird
der Träger 12 auf den Führungsschienen 31 seitlich
aus der Symmetrieebene dem Maschinengestell 4 herausgeführt.
In der Wartungsposition des Trägers 12 läßt
sich die Abdeckung 28 des Hohlprofils 15 durch
eine Bedienperson abnehmen. Nun ist die im Innenraum 22 angeordnete
Messelektronik 14 frei zugänglich, so dass eine
Bedienperson Reparaturarbeiten oder Änderungen von elektronischen Bausteinen
vornehmen kann.
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Nach
erfolgter Reparatur oder Änderung lässt sich der
Träger 12 aus der Wartungsposition zurück
in die Betriebsposition bewegen und erneut mit dem Maschinengestell
fixieren.
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Die
Art, die Ausbildung sowie die Anordnung der Sensoren und der elektrischen
Mittel innerhalb der Textilmaschine nach 1 ist beispielhaft. Grundsätzlich
erstreckt sich die Erfindung sowohl auf teilautomatische als auch
auf automatische Textilmaschinen. Die Erfindung ermöglicht
eine kompakte Integration der Messelektronik innerhalb einer Textilmaschine,
die insbesondere durch die spiegelbildliche Anordnung der Bearbeitungsstellen
eine hohe Raumausnutzung bietet. Die kompakte Anordnung der Sensoren
und Messelektronik innerhalb des Trägers ermöglicht
zudem eine Funktionsüberprüfung außerhalb
der Maschine. Die kurze Anbindung der Sensoren an den bereits im
Träger integrierten Prozessor führt zu geringen
Leitungslängen und entsprechend geringen Leitungswiderständen,
so dass eine hohe Qualität der Signalauswertung und Signalerfassung
gewährleistet ist. Die bewegliche Anordnung des Trägers
innerhalb des Maschi nengestells besitzt zudem den besonderen Vorteil,
dass die Sensoren und Messelektronik selbst in kleinsten Einbauräumen
integrierbar ist. Zur Wartung sowie zum Funktionstest lässt
sich die komplette Einheit aus der Betriebsposition in eine leicht
zugängliche Wartungsposition führen.
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- 1
- erste
Gruppe Bearbeitungsstellen
- 2
- zweite
Gruppe Bearbeitungsstellen
- 3.1,
3.2
- Gattergestell
- 4.1,
4.2
- Maschinengestell
- 5
- Vorlagespulen
- 6.1,
6.2
- Abzugslieferwerk
- 7.1,
7.2
- Texturierheizer
- 8.1,
8.2
- Texturierkühler
- 9.1,
9.2
- Texturieraggregat
- 10.1,
10.2
- Strecklieferwerk
- 11.1,
11.2
- Fadenspannungssensor
- 12
- Träger
- 13.1,
13.2
- Heizeinrichtung
- 14
- Sensorelektrik
- 15
- Hohlprofil
- 16.1,
16.2
- Set-Lieferwerk
- 17.1,
17.2
- Aufwickeleinrichtung
- 18
- Spule
- 19.1,
19.2
- Umlenkrolle
- 20.1,
20.2
- Bediengang
- 21.1,
21.2
- Längswand
- 22
- Innenraum
- 23
- Symmetrieebene
- 24
- Prozessor
- 25
- Versorgungseinheit
- 26
- Datenleitung
- 27
- Stromleitung
- 28
- Abdeckung
- 29.1,
29.2
- Stirnwände
- 30
- Leitungsöffnung
- 31
- Führungsschiene
- 32
- Steckverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004015028
A1 [0002, 0003]
- - EP 0945533 B1 [0005]