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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spulvorrichtung
einer Auflaufspulen herstellenden Textilmaschine, wobei die Auflaufspule,
auf die ein Faden gewickelt wird, durch eine Spultrommel angetrieben
wird, bei einer Unterbrechung des Fadens die Auflaufspule abgebremst
wird und die Auflaufspule während des Bremsvorganges auf der
Spultrommel aufliegt. Ferner betrifft die Erfindung eine Spulvorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Auflaufspule
durch eine Spultrommel antreibbar ist, und wobei Mittel zur Erfassung
einer Unterbrechung des Fadens und Mittel zur Abbremsung der Auflaufspule
vorhanden sind.
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Auflaufspulen
herstellende Textilmaschinen sind sowohl Spulmaschinen als auch
Spinnmaschinen, wie zum Beispiel Offenendspinnmaschinen. Spulmaschinen
spulen ein Garn von einer Ablauf- auf eine Auflaufspule. Ablaufspulen
können dabei von Ringspinnmaschinen stammende Spinnkopse
sein, die zu Kreuzspulen umgespult werden. Das Garn kann auch aus
einer Offenendspinneinrichtung abgezogen und dann auf eine Auflaufspule,
vorzugsweise eine Kreuzspule, gewickelt werden.
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Im
normalen Spulbetrieb liegt die Auflaufspule auf der Spultrommel
auf und wird von dieser über Reibschluss mitgenommen. Die
Spultrommel kann als Nutentrommel ausgebildet sein. Eine solche Nutentrommel übernimmt
neben dem Antrieb der Auflaufspule auch die Führung des
auf die Auflaufspule aufzuwickelnden Fadens. Als Spultrommel kann
auch eine Spulenantriebswalze ohne Nuten verwendet werden. Die Führung
des Fadens wird dann von einem separaten Fadenführer übernommen.
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Aus
der
DE 44 41 276 A1 ist
bekannt, dass die Auflaufspule bei einer Unterbrechung des Fadens von
der Spultrommel abgehoben wird und die Spultrommel und die Auflaufspule
unabhängig voneinander gebremst werden. Eine Unterbrechung
des Fadens tritt zum Beispiel bei einem Fadenbruch auf. Weiterhin
wird bei modernen Textilmaschinen die Qualität des Fadens
laufend überwacht. Zur Qualitätsüberwachung
werden dabei sogenannte Reiniger verwendet, die bei Nichteinhaltung
vorgegebener Qualitätskriterien eine Unterbrechung des
Fadens und ein Entfernen der fehlerhaften Stelle im Faden auslösen.
Man spricht hier von einem sogenannten Reinigerschnitt.
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Durch
das Abheben der Auflaufspule von der sie antreibenden Spultrommel
wird erreicht, dass das Fadenende nicht auf der Umfangsfläche
der Auflaufspule eingewalzt wird. Wenn die Auflaufspule beim Bremsen
auf der Spultrommel aufliegen würde, könnten durch
Relativbewegungen, also durch den Schlupf zwischen der Auflaufspule
und der Spultrommel, die Qualität mindernde Einflüsse
auf die oberste Garnlage der Auflaufspule ausgeübt werden.
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Gemäß der
DE 44 41 276 A1 ist
an den Wellen der Spultrommel und der Auflaufspule jeweils eine
an den Wellen anliegende Bremsbacke angeordnet. Auf diese Weise
können die Spultrommel und die Auflaufspule unabhängig
voneinander durch die auftretenden Reibungskräfte gebremst
werden. Es wird angestrebt, die Auflaufspule und die Spultrommel
möglichst schnell abzubremsen, um den Produktivitätsverlust
der Textilmaschine gering zu halten. Ein unkontrolliertes abruptes
Abbremsen der Auflaufspule kann die Spule jedoch in ihrer Struktur
schädigen. Das gilt vor allen für Spulen mit geringer
Dichte, wie zum Beispiel weiche Färbespulen, für
Spulen mit großem Durchmesser und für feine Garne.
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In
der gattungsbildenden
CH 393 156 liegt die
Auflaufspule während des Bremsvorganges nach einer Unterbrechung
des Fadens auf der Spultrommel auf. Um nach dem Abstellen des Antriebsmotors der
Spultrommel ein sofortiges Stoppen der Auflaufspule zu erreichen,
ist dort eine elektromagnetische Bremse vorgesehen, die auf die
Spindel der Auflaufspule einwirkt und diese abbremst, während
der Antriebsmotor der Spultrommel über eine Reguliereinrichtung
abgestellt wird. Durch die hier beschriebene, praktisch trägheitslos
arbeitende Steuereinrichtung wird die Einwalkgefahr des Fadenendes
auf der Auflaufspule wesentlich verringert, da unmittelbar mit dem
Signal, welches ein elektronischer Fadenfühler beim Fehlen
des Fadens der Steuerung übermittelt, der Motor der Spulstelle
abgestellt und die Auflaufspule gebremst wird.
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Entsprechend
dem oben beschriebenen Abbremsen mit abgehobener Auflaufspule kann
auch bei auf der Spultrommel aufliegender Auflaufspule ein unkontrolliertes
abruptes Abbremsen die Spule in ihrer Struktur schädigen.
Außerdem führt, wie oben bereits beschrieben,
der Schlupf zwischen der Auflaufspule und der Spultrommel zu einer
Minderung der Qualität der Spule.
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Die
DE 43 39 217 A1 beschreibt
das Abbremsen einer Auflaufspule für einen Auflaufspulenwechsel.
Die Schrift geht dabei davon aus, dass bei Erreichen der vorgegebenen
Fadenlänge der Faden getrennt und die Auflaufspule von
der Fadenführungstrommel abgehoben wird. Die beiden Rotationskörper
werden getrennt gebremst, um anschließend die Fadenenden
wieder zu verbinden und die Spulstelle kurz wieder anlaufen zu lassen.
So wird die aufgewundene Fadenlänge recht genau eingestellt.
Nachteilig ist dabei jedoch, dass beim späteren Abarbeiten
der Auflaufspule in einem Aufsteckgatter alle Fadenverbindungsstellen
gleichzeitig abgezogen werden. Deshalb wird gemäß der
DE 43 39 217 A1 vorgeschlagen,
dass beim Abbremsen die Auflaufspule auf der Spultrommel aufliegt
und die Drehgeschwindigkeit der Spultrommel so verzögert
wird, dass sich ein variierender Schlupf ergibt. Gleichzeitig wird
der Schlupf auf ein Maß begrenzt, bei dem weder Fadenabschläge
noch anderweitige Schädigungen der Spulenoberfläche
auftreten. Auf diese Weise werden eine Unterbrechung des Fadens
und das Entstehen von Bildwicklungen auf der Spule vermieden. Die
Schrift gibt jedoch keinen Hinweis darauf, wie bei einer zwangsläufigen
Unterbrechung des Fadens, wie bei einem ungewollten Fadenbruch oder
einem definierten Reinigerschnitt zur Behebung eines Garnfehlers
verfahren werden soll.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße
Spulmaschine und ein gattungsgemäßes Verfahren
zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes
der Technik beheben und insbesondere eine Bremsung der Aufspule zu
ermöglichen, ohne diese zu schädigen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Verfahrensanspruches 1 sowie des Vorrichtungsanspruches
5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird die Auflaufspule abgebremst, indem
die Spultrommel so abgebremst wird, dass ein Grenzwert des Schlupfes
zwischen Spultrommel und Auflaufspule nicht überschritten
wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
es, den Schlupf so zu reduzieren, dass eine Schädigung
aufgrund der Relativbewegung zwischen Auflaufspule und Spultrommel
vermieden wird. Bei entsprechender Festlegung des Grenzwertes kann
die Bremsung quasi schlupffrei erfolgen. Zumindest muss der Grenzwert
so festgelegt werden, dass ein zulässiger Schlupf nicht überschritten
wird. Aus der Begrenzung des Schlupfes folgt ein verringertes Bremsmoment.
Dadurch wird ein abruptes, die Struktur der Spule schädigendes,
Abbremsen vermieden. Aufgrund der erfindungsgemäßen
Lösung ist es möglich, die Drehzahl der Auflaufspule
so schnell wie möglich und so langsam wie nötig
zu verringen. Die Auflaufspule wird so kontrolliert und mit hoher
Gleichmäßigkeit abgebremst.
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Zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
können geeignete Bremsrampen, die die Begrenzung des Schlupfes
sicherstellen, in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern
der Spule empirisch ermittelt werden. Solche Parameter sind zum Beispiel
der Spulendurchmesser, die Spulendichte und die Beschaffenheit des
aufgewickelten Fadens.
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Vorteilhafterweise
werden jedoch eine die Drehzahl der Auflaufspule repräsentierende
Größe und eine die Drehzahl der Spultrommel repräsentierende
Größe während jedes Bremsvorganges erfasst,
aus diesen Größen wird der Schlupf ermittelt und
der so ermittelte Schlupf wird verwendet, um den Schlupf so zu regeln,
dass der Grenzwert des Schlupfes nicht überschritten wird.
Durch eine laufende Überwachung und Regelung des Schlupfes kann
der Grenzwert leicht eingehalten werden. Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dazu der Schlupf
durch eine Reduzierung des auf die Spultrommel wirkenden Bremsmomentes
reduziert, wenn er den Grenzwert des Schlupfes erreicht hat oder überschreitet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird nach Unterschreiten eines Grenzwertes der Drehzahl
der Auflaufspule diese von der Spultrommel abgehoben. Die Auflaufspule
kann von der reduzierten Drehzahl ohne die Gefahr einer Schädigung
in bekannter Weise abgebremst werden.
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Ferner
wird die Aufgabe durch eine gattungsgemäße Spulvorrichtung
gelöst, bei der Mittel zum Abbremsen der Spultrommel vorhanden
sind, wobei die Auflaufspule bei einer Unterbrechung des Fadens mittels
der Spultrommel abbremsbar ist und eine Steuereinheit dazu ausgebildet
ist, eine Bremsung der Spultrommel so zu beeinflussen, dass ein
Grenzwert des Schlupfes zwischen Spultrommel und Auflaufspule nicht überschritten
wird.
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Die
Spulvorrichtung weist vorteilhafterweise Sensoren zur Erfassung
von Messsignalen auf, die die Drehzahlen der Auflaufspule und der
Spultrommel repräsentieren, und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet,
aus den Messsignalen den Schlupf zu ermitteln und damit den Schlupf
zu regeln.
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Gemäß einer
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung
ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, den Schlupf mit dem Grenzwert
des Schlupfes zu vergleichen und bei Erreichen oder Überschreiten
des Grenzwertes den Schlupf durch eine Reduzierung des auf die Spultrommel
wirkenden Bremsmomentes zu reduzieren.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Spultrommel durch
einen elektrischen Motor einzelmotorisch antreibbar, und die Steuereinheit
ist dazu ausgebildet, zum Bremsen der Spultrommel einen Bremsstrom
in den elektrischen Motor einzuprägen und das Bremsmoment
durch eine Reduzierung des Bremsstromes zu reduzieren. Der elektrische
Motor ermöglicht so gleichzeitig den Antrieb und die Bremsung
der Spultrommel. Das Bremsmoment lässt sich einfach durch
den Bremsstrom einstellen.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung können Mittel zum Abheben der
Auflaufspule von der Spultrommel vorhanden sein, und die Steuereinheit kann
dazu ausgebildet sein, die Mittel so zu beeinflussen, dass nach
Unterschreiten eines Grenzwertes der Drehzahl der Auflaufspule diese
von der Spultrommel abgehoben wird.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 in
Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden
Textilmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Spulvorrichtung.
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In 1 ist
in Seitenansicht schematisch eine insgesamt mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnete
Auflaufspulen herstellende Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel
ein Kreuzspulautomat, dargestellt. Derartige Kreuzspulautomaten
weisen üblicherweise zwischen ihren (nicht dargestellten)
Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen 2, im
vorliegenden Fall so genannte Spulstellen, auf. Auf diesen Spulstellen 2 werden,
wie bekannt und daher nicht näher erläutert, die
z. B. auf einer Ringspinnmaschine produzierten Spinnkopse 9 zu
großvolumigen Kreuzspulen 11, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Auflaufspulen darstellen, umgespult. Nach ihrer Fertigstellung
werden diese Auflaufspulen 11 dann mittels eines selbsttätig
arbeitenden (nicht dargestellten) Serviceaggregates, vorzugsweise
eines Kreuzspulenwechslers, auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 21 übergeben
und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation
oder dergleichen transportiert.
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Solche
Kreuzspulautomaten 1 weisen oft auch eine Logistikeinrichtung
in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf.
In diesem Spulen- und Hülsentransportsystem 3 laufen,
auf Transporttellern 8, die Spinnkopse 9 beziehungsweise Leerhülsen 34 um.
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Des
Weiteren verfügen solche Kreuzspulautomaten 1 jeweils über
eine Zentralsteuereinheit 37, die vorzugsweise über
einen Maschinenbus 40 mit den separaten Arbeitsstellenrechnern 39 der
einzelnen Arbeitsstellen 2 verbunden ist.
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Von
dem vorstehend erwähnten Spulen- und Hülsentransportsystem 3 ist
in 1 lediglich die Kopszuführstrecke 4,
die reversierend antreibbare Speicherstrecke 5, eine der
zu den Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 6 sowie
die Hülsenrückführstrecke 7 dargestellt.
Wie in 1 weiter angedeutet, werden die angelieferten
Spinnkopse 9 in einer Abspulstellung 10, die sich
jeweils im Bereich der Quertransportstrecken 6 an den Arbeitsstellen 2 befindet,
zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult.
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Die
einzelnen Arbeitsstellen 2 verfügen zu diesem
Zweck, wie bekannt und daher nur angedeutet, über verschiedene
Einrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Spulbetrieb
der Arbeitsstellen 2 gewährleisten. In 1 ist
beispielsweise ein vom Spinnkops 9 zur Kreuzspule 11 laufender
Faden mit der Bezugszahl 30, eine Saugdüse mit 12 sowie
ein Greiferrohr mit 42 bezeichnet. Solche Arbeitsstellen 2 verfügen
in der Regel außerdem über eine Spleißeinrichtung 13,
einen Fadenspanner 14, einen Fadenreiniger 15,
eine Paraffiniereinrichtung 16, eine Fadenschneideinrichtung 17,
einen Fadenwächter 20 sowie über einen
Unterfadensensor 22.
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Die
insgesamt mit der Bezugszahl
24 gekennzeichnete Spulvorrichtung
weist einen Spulenrahmen
18 auf, der um wenigstens eine
Schwenkachse
19 beweglich gelagert ist. Der Spulenrahmen
18 weist
einen der Sensor
61 auf, der Drehzahl der in ihm gehaltenen
Kreuzspule
11 erfasst. Des Weiteren verfügt die
Spulvorrichtung
24 über eine Fadenchangiereinrichtung
28 sowie über
eine Spultrommel
26, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Spulenantriebswalze ausgebildet ist. Die Spultrommel
26 wird
von einem elektrischen Motor
57 angetrieben. Ein solcher
Motor kann, wie aus der
DE
198 36 701 A1 bekannt, durch einen in den Motor eingeprägten
Bremsstrom gebremst werden. Die Steuerung des Motors
57 übernimmt
der Arbeitsstellenrechner
39, der mit dem Motor
57 über
die Steuerleitung
62 verbunden ist. Die Drehzahl der Spultrommel
26 wird
mittels des Sensors
60 erfasst, der sein Messsignal über
die Steuerleitung
58 ab den Arbeitstellenrechner
39 übermittelt.
Wie im Stand der Technik bekannt und daher nur angedeutet, verfügt
der Spulenrahmen
18 über eine Abhebeeinrichtung
63, die
bei Bedarf die Kreuzspule
11 von der Spultrommel
26 abhebt.
Die Abhebeeinrichtung
63 wird vom Arbeitsstellenrechner
39 über
die Steuerleitung
64 angesteuert. Am Spulenrahmen ist weiterhin
eine nicht dargestellte Spulenbremse angeordnet, mit der die Kreuzspule
nach dem Abheben abgebremst werden kann. Die Fadenchangiereinrichtung
28 ist
im Ausführungsbeispiel als Fingerfadenführer
29 ausgebildet,
dessen Antrieb die Bezugszahl
31 trägt.
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Wenn
der Fadenwächter 20 einen Fadenbruch detektiert
oder der der Fadenreiniger 15 einen Fehler im Faden 30 detektiert
und die Fadenschneideinrichtung 17 aktiviert, wird die
Bremsung der Kreuzspule eingeleitet. Dazu steuert der Arbeitsstellenrechner 39 den
Antriebsmotor 57 der Spultrommel 26 so an, dass
ein maximales Bremsmoment erzeugt wird. Das wird erreicht, indem
ein Bremsstrom, der ein Mehrfaches des Nennstromes betragen kann, mittels
des Arbeitsstellenrechners 39 in den Motor 57 eingeprägt
wird. Der Arbeitsstellenrechner 39 wertet dabei kontinuierlich
die Messsignale der Sensoren 60 und 61 aus. Aus
den so gemessenen Drehzahlen der Spultrommel 26 und der Kreuzspule 11 errechnet der
Arbeitsstellenrechner 39 den Schlupf zwischen Spultrommel 26 und
Kreuzspule 11 und stellt sicher, dass ein Grenzwert des
Schlupfes nicht überschritten wird. Sobald ein zulässiger
Schlupf überschritten wird, greift der Arbeitsstellenrechner 39 ein
und reduziert den Bremsstrom des Motors 57 und damit das auf
die Spultrommel 26 wirkende Drehmoment. Dadurch wird der
Schlupf zwischen Spultrommel 26 und Kreuzspule 11 wieder
reduziert. Das Bremsmoment kann dann wieder gesteigert werden, um
eine schnelle Abbremsung der Kreuzspule zu ermöglichen.
Das beschriebene Verfahren entspricht einer Zweipunktregelung. Alternativ
kann auch der Schlupf mit dem Bremsstrom als Stellgröße
auf einen Wert unterhalb des Grenzwertes geregelt werden. Wenn die
Kreuzspule 11 eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat, wird
die Kreuzspule 11, wie an sich bekannt, von der Spultrommel 26 abgehoben
und mittels Spulenbremse bis zum Stillstand abgebremst. Da diese
Abbremsung aus einer bereits reduzierten Drehzahl erfolgt, tritt
keine Beeinträchtigung der Spule auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4441276
A1 [0004, 0006]
- - CH 393156 [0007]
- - DE 4339217 A1 [0009, 0009]
- - DE 19836701 A1 [0030]