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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsstelle
einer Offenend-Rotorspinnmaschine, insbesondere zum Wiederanspinnen nach
einer Spinnunterbrechung, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Im
Zusammenhang mit dem Betreiben von Arbeitsstellen Kreuzspulen herstellender
Textilmaschinen, beispielsweise Offenend-Rotorspinnmaschinen, sind
verschiedene Arten von Fadenspeichern bekannt und in der Patentliteratur
beschrieben.
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Die
bekannten Fadenspeicher unterscheiden sich dabei sowohl hinsichtlich
ihrer Ausbildung als auch bezüglich ihrer Arbeitsweise
zum Teil erheblich.
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Das
heißt, bei Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen kommen
sowohl mechanisch arbeitende Fadenspeicher zum Einsatz, die zum
Beispiel ein an einem Federbauteil angeordnetes, beweglich gelagertes
Fadenleitelement aufweisen, als auch Fadenspeicher, bei denen der
Faden pneumatisch als Fadenschlaufe in einer unterdruckbeschlagbaren Speicherröhre
zwischengespeichert wird.
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Mechanische
Fadenspeicher, die ein Federbauteil aufweisen, an dem endseitig
eine rotierbar gelagerte Fadenführungsrolle festgelegt
ist, sind beispielsweise in der
DE 28 03 378 C oder in der
DE 35 19 945 A1 beschrieben.
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Mit
solchen mechanischen Fadenspeichern werden üblicherweise
Fadenlängenschwankungen ausgeglichen, die entstehen, wenn
ein Faden beim Auflaufen auf eine zylindrische Kreuzspule zwischen den
Stirnseiten der Kreuzspule changiert wird.
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Solche
pneumatisch arbeitenden Fadenspeicher kommen bei Offenend-Spinnmaschinen
insbesondere dann zum Einsatz, wenn ein im Zuge eines Anspinnprozesses
entstehender Fadenüberschuss temporär zwischengespeichert
werden muss.
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In
der
DE-AS 2 221 316 ist
beispielsweise eine Offenend-Rotorspinnmaschine beschrieben, deren
Arbeitsstellen jeweils, wie üblich, eine Offenend-Spinnvorrichtung,
eine Spulvorrichtung sowie eine Fadenabzugseinrichtung aufweisen,
wobei die Fadenabzugseinrichtung dafür sorgt, dass der
Faden während des Spinnbetriebes mit konstanter Liefergeschwindigkeit
aus der Offenend-Spinnvorrichtung abgezogen und zur Spulvorrichtung
geliefert wird.
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Im
Anschluss an die Fadenabzugseinrichtung ist außerdem eine
unterdruckbeaufschlagbare Fadenspeicherdüse angeordnet,
die zum Einsatz kommt, wenn nach einer Spinnunterbrechung eine Arbeitsstelle
wieder neu angesponnen werden soll.
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Bei
einem solchen Anspinnprozess, das heißt, beim Hochfahren
einer Arbeitsstelle auf Betriebsgeschwindigkeit, kommt es unvermeidlich
zum Entstehen von Fadenüberschuss, der in der Fadenspeicherdüse
temporär gespeichert und anschließend über
die Fadendehnung sukzessiv an die Spulvorrichtung der betreffenden
Arbeitsstelle abgegeben wird.
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Nachteilig
bei einer solchen Einrichtung, bei der das Aufbrauchen des Fadenüberschusses über die
Fadendehnung erfolgt, ist allerdings der relativ hohe Energieverbrauch
derartig ausgestatteter Arbeitsstellen.
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Das
heißt, bei solchermaßen ausgebildeten Arbeitstellen
muss die Fadenspeicherdüse während eines langen
Zeitraumes, vorzugsweise während des gesamten Spinnbetriebes,
kontinuierlich mit Unterdruck beaufschlagt werden.
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Offenend-Rotorspinnmaschinen
mit Arbeitsstellen, bei denen während des Anspinnprozesses ein
pneumatischer Fadenspeicher und eine mechanischen Fadenspeicher
zum Einsatz kommen, sind beispielsweise durch die
DE 101 39 075 A1 oder die
DE 10 2005 055 717
A1 bekannt.
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Die
Arbeitsstellen dieser bekannten Offenend-Rotorspinnmaschinen weisen
unter anderem eine Spinnvorrichtung, eine Spulvorrichtung, eine
Fadenabzugseinrichtung sowie einen pneumatischen und einen mechanischen
Fadenspeicher auf.
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Der
mechanische Fadenspeicher verfügt über ein beweglich
gelagertes Fadenleitorgan, das mittels eines elektromotorischen
Stellantriebes definiert verlagerbar ist.
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Auch
bei diesen Arbeitsstellen wird der während des Hochlaufes
einer Arbeitsstelle nach einer Spinnunterbrechung anfallende Fadenüberschuss zunächst
im pneumatischen Fadenspeicher zwischengespeichert.
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Der
pneumatische Fadenspeicher wird anschließend dadurch wieder
entleert, dass die Spulenantriebswalze für einen bestimmten
Zeitraum mit einer Wickelgeschwindigkeit angetrieben wird, die über der
Fadenliefergeschwindigkeit der Fadenabzugseinrichtung liegt.
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In
der Praxis hat sich die Bestimmung des Zeitraumes, in dem die Spulenantriebswalze
mit erhöhter Wickelgeschwindigkeit laufen muss, um den pneumatischen
Fadenspeicher ordnungsgemäß zu entleeren, allerdings
oft als nicht ganz unproblematisch erwiesen.
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Das
heißt, der richtige Zeitraum hängt von verschiedenen,
zum Teil kaum exakt bestimmbaren Parametern, zum Beispiel vom jeweiligen
Schlupf zwischen der Spulenantriebswalze und der Kreuzspulenoberfläche,
ab.
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In
der Praxis hat eine zu lange mit erhöhter Wickelgeschwindigkeit
angetriebene Spulenantriebswalze oft zu einem Fadenbruch geführt,
während eine zu früh auf normale Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltete
Spulenantriebswalze in der Regel dazu führt, dass die Kreuzspule
teilweise mit einer zu geringen Fadenspannung gewickelt wird.
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Im
Zusammenhang mit Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen, insbesondere
Kreuzspulautomaten ist es zwar grundsätzlich bekannt, pneumatische
Fadenspeicher mit einer Sensorik zur Überwachung des Speicherinhaltes
auszustatten.
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Solche,
beispielsweise in der
DE
10 2004 057 825 A1 beschriebenen Einrichtungen sind in
der Regel jedoch als optische oder kapazitive Sensoreinrichtungen
ausgebildet und relativ kostenintensiv.
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Das
bedeutet, ein Einsatz derartiger Sensoreinrichtungen ist bei Offenend-Rotorspinnmaschinen,
die 300 und mehr Arbeitsstellen pro Textilmaschine aufweisen, wenig
wirtschaftlich und damit kaum sinnvoll.
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Ausgehend
vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem zuverlässig
der Zeitraum bestimmt werden kann, in dem eine Spulenantriebswalze
mit einer erhöhten Wickelgeschwindigkeit angetrieben werden
muss, um den pneumatischen Fadenspeicher einer Arbeitsstelle ordnungsgemäß zu
entleeren.
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Die
Arbeitsstelle zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens sollte außerdem möglichst kostengünstig
sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
gelöst, das die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist
bzw. durch Arbeitstellen, wie sie in den Ansprüchen 3 und
10 beschrieben sind.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
2, 4–9 sowie 11–15.
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Das
im Anspruch 1 beschriebene Verfahren bei dem die beim Hochlaufen
der Arbeitsstelle entstandene, im pneumatischen Fadenspeicher zwischengespeicherte
Fadenmenge durch Antreiben der Spulenantriebswalze mit einer Wickelgeschwindigkeit,
die über der während des normalen Spinnbetriebes üblichen
Wickelgeschwindigkeit liegt, aufgebraucht wird und nach dem Aufbrauchen
der zwischengespeicherten Fadenmenge der mechanische Fadenspeicher
durch den laufenden Faden so verstellt wird, dass eine im Bereich
des mechanischen Fadenspeichers angeordnete Sensoreinrichtung initiiert
wird, die daraufhin ein Signal generiert, das dahingehend verarbeitet
wird, dass die Wickelgeschwindigkeit der Spulenantriebswalze wieder
auf die während des normalen Spinnbetriebes übliche Wickelgeschwindigkeit
reduziert wird, hat nicht nur den Vorteil, dass unabhängig
von den jeweils vorliegenden Parametern, der Zeitpunkt, an dem die
Spulenantriebswalze auf „normale” Wickelgeschwindigkeit
zurückgestellt werden sollte, stets exakt bestimmt werden
kann, sondern die benötigte Einrichtung ist auch kostengünstig
zu realisieren.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich somit
auf relativ einfache Weise sowohl Fadenbrüche aufgrund
einer zu hohen Wickelgeschwindigkeit bei leerem Fadenspeicher, als
auch das Herstellen von teilweise zu weich gewickelten Kreuzspulen
aufgrund einer zu frühen Reduzierung der Wickelgeschwindigkeit
zuverlässig vermeiden.
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Wie
im Anspruch 2 dargelegt, ist in vorteilhafter Ausführung
vorgesehen, dass das Signal der im Bereich des mechanischen Fadenspeichers
installierten Sensoreinrichtung über eine Signalleitung
an eine arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung geleitet wird, die
daraufhin den Antrieb der Spulenantriebswalze im Sinne „Reduzieren
der Wickelgeschwindigkeit” ansteuert.
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Durch
die Verwendung einer vorhandenen arbeitsstelleneigenen Steuereinrichtung
zur Verwertung und Umsetzung der Signale der im Bereich des mechanischen
Fadenspeichers angeordneten Sensoreinrichtung kann der hardwaremäßige
Aufwand für die Sensoreinrichtung auf das Notwendigste
beschränkt werden, was sich angesichts der Vielzahl der
vorhandenen Arbeitsstellen überaus positiv auf die Kosten
auswirkt.
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Gemäß Anspruch
3 verfügt der mechanische Fadenspeicher in einer ersten,
vorteilhaften Ausführungsform über ein Kontaktelement,
durch das eine stationär angeordnete Sensoreinrichtung
initiiert wird, wenn der pneumatische Fadenspeicher entleert und
der mechanische Fadenspeicher durch den laufenden Faden in den Bereich
der minimalen Fadenspeicherauslenkung geschwenkt ist.
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Wie
in den Ansprüchen 4–6 ausgeführt, weist der
mechanische Fadenspeicher in vorteilhafter Ausführungsform
einen Stellhebel auf, an dem ein Federbauteil festgelegt ist.
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Der
Stellhebel ist schwenkbar gelagert und bei Bedarf durch ein pneumatisches
Schubkolbengetriebe so positionierbar, dass die Fadenumlenkrolle vor
dem Fadenlaufweg angeordnet ist.
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Das
heißt, die Fadenumlenkrolle des Fadenspeichers kann zum
Wiederanspinnen der Arbeitsstelle auf einfache Weise in eine Stellung
geschwenkt werden, in der der Fadenrücktransport durch
die Saugdüse nicht beeinträchtigt ist.
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Anschließend
kann die Fadenumlenkrolle so positioniert werden, dass sichergestellt
ist, dass der mechanische Fadenspeicher beim Hochlaufen der Arbeitsstelle
sofort betriebsbereit ist.
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Als
stationäre Sensoreinrichtung kann beispielsweise, wie im
Anspruch 7 beschrieben, ein mechanisch betätigbarer Endschalter
zum Einsatz kommen, das heißt, ein Schaltelement, das durch Anlaufen
eines am Fadenspeicher befestigten Kontaktelementes betätigt
wird, wenn die Fadenumlenkrolle des Fadenspeichers durch den laufenden
Faden in eine bestimmte Position gedrückt wird.
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Als
stationäre Sensoreinrichtung kann allerdings auch ein Reed-Relais
(Anspr. 8) oder ein Hall-Sensor (Anspr. 9) Verwendung finden, zumal solche
Sensoreinrichtungen relativ schmutzunempfindlich sind.
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Ein
Reed-Relais besteht dabei bekanntlich aus Reed-Schaltkontakten,
die unter Vakuum oder Schutzgas in einen Glaskolben eingeschmolzen
sind und die zugleich die Kontaktfeder und den Magnetanker bilden.
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Die
Kontaktbetätigung solcher Reed-Schaltkontakte erfolgt durch
ein von außen einwirkendes Magnetfeld, das beispielsweise
durch einen Permanentmagneten erzeugt wird.
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Das
heißt, beim Einsatz eines Reed-Relais muss einer der Schaltpartner
so angeordnet sein, dass er mit dem mechanischen Fadenspeicher beweglich
gelagert ist, während der andere Schaltpartner an einem
stationären Halter oder dgl. angeordnet ist.
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Anstelle
eines Reed-Relais kann allerdings auch, wie im Anspruch 9 beschrieben,
ein Hall-Sensor zum Einsatz kommen.
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Auch
Hall-Sensoren stellen bewährte Großserienbauteile
dar, die kostengünstig im Handel erhältlich sind
und in Verbindung mit Permanentmagneten zuverlässig arbeiten.
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In
solche Hall-Elemente sind in der Regel, wie bekannt, Schaltkreise
integriert, in denen eine Signalverstärkung stattfindet;
außerdem verfügen diese Bauteile oft über
einen Schwellwertschalter.
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Wie
vorstehend im Zusammenhang mit Reed-Relais bereits beschrieben,
muss auch bei Verwendung eines Hall-Elementes ein Schaltpartner
mit dem mechanischen Fadenspeicher beweglich gelagert und der andere
Schaltpartner an einem stationären Halter angeordnet sein.
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In
einer weiteren, in Anspruch 10 beschriebenen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der mechanische Fadenspeicher im Bereich eines
Federbauteils ein Sensorelement aufweist, das mechanische Verformungen
des Federbauteils, die durch den laufenden Faden verursacht werden,
erfasst.
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Eine
derartig ausgebildete Speichereinrichtung übernimmt nicht
nur die Aufgabe einer Längenausgleichseinrichtung, da die
während des Spulprozesses aufgrund der Fadenchangierung
auftretenden Fadenlängenschwankungen durch die mechanische
Speichereinrichtung problemlos kompensiert werden, sondern stellt
auch auf einfache Weise sicher, dass der Zeitpunkt, an dem der pneumatische Fadenspeicher
vollständig entleert ist, zuverlässig erkannt
wird.
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Das
heißt, die sich mit dem Auflösen der Fadenschlaufe
im pneumatischen Fadenspeicher einstellende Erhöhung der
Fadenspannung führt sofort zu einer gegenüber
einem einfachen Längenausgleich verstärkten Verformung
am Federbauteil des mechanischen Fadenspeichers.
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Diese
verstärkte mechanische Verformung des Federbauteils des
mechanischen Fadenspeichers wird durch das Sensorelement am Federbauteil
augenblicklich detektiert und in ein elektrisches Signal umgesetzt,
das in der Steuereinrichtung der betreffenden Arbeitsstelle dahingehend
weiterverarbeitet wird, dass die Wickelgeschwindigkeit der Spulenantriebswalze
wieder an die Fadenliefergeschwindigkeit der Fadenabzugseinrichtung
der Offenend-Spinnvorrichtung angepasst wird.
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Die
sich bei einer Änderung der Fadenzugkraft einstellende Änderung
der mechanischen Verformung des Federbauteils kann während
einer Spulenreise außerdem dazu benutzt werden, die Fadenspannung
während der Spulenreise einzuregeln, vorzugsweise konstant
zu halten.
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Das
heißt, wenn sich im Laufe einer Spulenreise die mechanische
Verformung des Federbauteils schleichend in eine Richtung ändert,
kann darauf mit einer entsprechenden Anpassung der Wickelgeschwindigkeit
reagiert werden.
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Gemäß Anspruch
11 ist in vorteilhafter Ausführungsform vorgesehen, dass
das Federbauteil des mechanischen Fadenspeichers als Blattfederelement
ausgebildet ist.
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Durch
ein solches Blattfederelement kann auf einfache Weise sichergestellt
werden, dass die am Federbauteil angeordnete Fadenumlenkrolle in Fadenlaufrichtung
fixiert bleibt, orthogonal zur Fadenlaufrichtung jedoch so gelagert
ist, dass sie bei sich ändernder Fadenspannung sofort verlagert
wird.
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Als
Sensoreinrichtungen, die auf dem Blattfederelement festgelegt werden,
können, wie in den Ansprüchen 12–15 dargelegt,
ebenfalls verschiedene, unterschiedlich ausgebildete Messeinrichtungen Verwendung
finden.
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Gemäß Anspruch
12 kommt in vorteilhafter Ausführungsform des Sensorelements
beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen zum Einsatz.
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Solche
bekannten und erprobten Dehnungsmessstreifen ändern bereits
bei geringer Verformung ihren elektrischen Widerstand, was zuverlässig
zur Generierung eines entsprechenden Signals benutzt werden kann.
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Durch
einen solchen Dehnungsmessstreifen, der beispielsweise durch einen
Spezialkleber auf dem Blattfederbauteil festgelegt ist, können
sowohl statische Belastungen als auch zeitlich sich ändernde
Belastungen erfasst werden.
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Vorzugsweise
ist der Dehnungsmessstreifen dabei, wie im Anspruch 13 beschrieben,
als Foliendehnungsmessstreifen ausgebildet.
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Bei
solchen Folien-DMS ist eine Messgitterfolie aus dünnem
Widerstandsdraht auf einen dünnen Kunststoffträger
kaschiert, ausgeätzt und mit elektrischen Anschlüssen
versehen.
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Eine
zweite dünne Kunststofffolie, die von oben auf den Träger
geklebt ist, schützt das Messgitter mechanisch.
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Derartige
Folien-DMS stellen bewährte Bauteile dar, die in großen
Stückzahlen hergestellt werden und im Maschinenbau auf
verschiedenen Einsatzgebieten weit verbreitet sind.
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Wie
im Anspruch 14 beschrieben, kann in alternativer Ausführungsform
als Sensorelement allerdings auch ein so genannter FSR-Sensor eingesetzt werden.
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Ein
solcher Force Sensing Resistor-Sensor besteht im Wesentlichen aus
drei Komponenten: a) aus einer Trägerfolie mit FSR-Schicht,
b) einer Klebeschicht und c) einer Trägerfolie mit Elektroden.
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Ein
FSR-Sensor ändert seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit
von der auf die aktive Oberfläche eingeleiteten Kraft.
Die Elektroden kontaktieren dann die FSR-Schicht und zwischen den Kontaktfingern
werden Widerstandsbrücken aufgebaut.
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Insgesamt
weist ein auf dem Blattfederbauteil eines mechanischen Federspeichers
angeordneter FSR-Sensor ähnliche Eigenschaften wie ein
Dehnungsmessstreifen auf.
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Des
Weiteren kann als Sensorelement, das auf dem Blattfederbauteil des
mechanischen Fadenspeichers festgelegt ist, auch ein Piezoelement
zum Einsatz kommen (Anspr. 15).
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Solche
Piezoelemente erzeugen bekanntlich bei Einwirkung einer mechanischen
Kraft eine elektrische Spannung.
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Das
heißt, auf einem piezoelektrischen Material werden Elektroden
so aufgebracht, dass ein durch eine mechanische Kraft hervorgerufenes
elektrisches Feld an den Elektroden eine Spannung bewirkt, die abgegriffen
und als elektrisches Signal weiter verarbeitet werden kann.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnung
erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Arbeitsstelle einer Offenend-Spinnmaschine
mit einem pneumatisch arbeitenden Fadenspeicher, einem mechanischen
Fadenspeicher sowie einer ersten Ausführungsform einer
Sensoreinrichtung, mit der das Leerlaufen des pneumatischen Fadenspeichers
erfassbar ist,
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2 den
in 1 dargstellten mechanischen Fadenspeicher sowie
die im Bereich des mechanischen Fadenspeichers angeordnete Sensoreinrichtung
in Vorderansicht,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Arbeitsstelle einer Offenend-Spinnmaschine
mit einem pneumatisch arbeitenden Fadenspeicher, einem mechanischen
Fadenspeicher sowie einer zweiten Ausführungsform einer
Sensoreinrichtung, mit der das Leerlaufen des pneumatischen Fadenspeichers
erfassbar ist,
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4 den
in 3 dargstellten mechanischen Fadenspeicher sowie
die auf dem Federelement des mechanischen Fadenspeichers angeordnete
Sensoreinrichtung in Vorderansicht,
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5 eine
Arbeitsstelle einer Offenend-Rotorspinnmaschine in Seitenansicht.
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In
den 1, 3 und 5 ist jeweils eine
Arbeitsstelle 10 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine,
im vorliegenden Fall einer Offenend-Rotorspinnmaschine, dargestellt.
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Solche
Offenend-Rotorspinnmaschinen weisen eine Vielzahl gleichartiger,
in Reihe nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 10 auf.
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Auf
den Arbeitsstellen 10 wird mittels einer Offenend-Spinnvorrichtung 12 ein
Vorlagefaserband, das in Spinnkannen bevorratet ist, zu einem Faden 17 gesponnen,
der anschließend auf einer Spulvorrichtung 18 zu
einer Kreuzspule 19 aufgewickelt wird.
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Eine
solche Spulvorrichtung 18 weist unter anderem einen Spulenrahmen 8 zum
drehbaren Haltern der Kreuzspule 19 auf.
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Jede
der Arbeitsstellen 10 der Offenend-Rotorspinnmaschine verfügt über
eine Anzahl weiterer, unterschiedlicher Fadenhandhabungs- bzw. Fadenbehandlungseinrichtungen,
die einen ordnungsgemäßen Betrieb der Arbeitsstellen
ermöglichen.
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Jede
Arbeitsstelle 10 weist beispielsweise eine Fadenabzugseinrichtung 20,
eine Saugdüse 21, eine Fadenchangiereinrichtung 22 mit
einem einzelmotorisch antreibbaren Changierfadenführer 1 sowie eine
Spulenantriebseinrichtung 23 auf, deren Spulenantriebswalze 14 zum
Beispiel durch einen elektromotorischen Antrieb 27 angetrieben
wird.
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Der
Antrieb 24 für die Fadenabzugseinrichtung 20,
der Antrieb 25 für die Saugdüse 21,
der Antrieb 26 für den Changierfadenführer 1 sowie
der Antrieb 27 für die Spulenantriebswalze 14 ist
jeweils über eine der Steuerleitungen 28–31 an
einen Arbeitsstellenrechner 6 angeschlossen, der seinerseits, vorzugsweise über
ein Bussystem 7, mit einer Zentralsteuereinheit der Textilmaschine
verbunden ist.
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Wie
bekannt, wird der in der Offenend-Spinnvorrichtung 12 hergestellte
Faden 17 durch die Fadenabzugseinrichtung 20 mit
konstanter Fadenliefergeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung 12 abgezogen
und auf der Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 gewickelt.
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Im
Bereich des Laufweges des Fadens 17 sind dabei, wie üblich,
weitere Funktionselemente angeordnet, beispielsweise ein Fadenwächter 3,
ein pneumatischer Fadenspeicher 4, ein mechanischer Fadenspeicher 2 sowie
eine Paraffiniereinrichtung 5.
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Der
pneumatische Fadenspeicher 4 weist eine unterdruckbeaufschlagbare
Saugdüse auf, die unmittelbar hinter dem regulären
Laufweg des Fadens 17 angeordnet ist und die im Bedarfsfall,
das heißt, insbesondere beim Hochlaufen der Arbeitsstelle 10 nach
einer Spinnunterbrechung, überschüssige Fadenlänge
des laufenden Faden 17 schlaufenförmig einsaugt
und temporär speichert.
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Solche
pneumatischen Fadenspeicher
4 sind an sich bekannt und
beispielsweise in der
DE
10 2005 005 717 A1 ausführlich beschrieben.
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In
Fadenlaufrichtung F hinter dem pneumatischen Fadenspeicher 4 ist
der mechanische Fadenspeicher 2 angeordnet.
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Dieser
mechanische Fadenspeicher 2 weist zwei stationäre
Fadenleitrollen 38, 39 sowie eine beweglich gelagerte
Fadenumlenkrolle 36 auf.
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In
den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
ist die Fadenumlenkrolle 36 an einem Federbauteil 32, vorzugsweise
einem Blattfederelement, angeordnet, das seinerseits an einem Stellhebel 35 festgelegt
ist.
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An
den Stellhebel 35, der begrenzt drehbar gelagert ist, ist
ein Antrieb, vorzugsweise ein Schubkolbengetriebe 37 angelenkt,
das eine definierte Verlagerung des Stellhebels 35 und
damit der Fadenumlenkrolle 36 ermöglicht.
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Das
in den 1 und 2 dargestellte, erste Ausführungsbeispiel
zeigt einen mechanischen Fadenspeicher 2, der ein, beispielsweise
an seinem Federbauteil 32 angeordnetes Kontaktelement 40 aufweist,
das bei entsprechender Zugbeanspruchung der Fadenumlenkrolle 36 durch
den laufenden Faden 17 in den Bereich einer stationär
angeordneten Sensoreinrichtung 33 geschwenkt wird, die
daraufhin 33 ein Signal i generiert, das über
eine Signalleitung 34 an die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 übermittelt
wird.
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Bei
dem in den 3 und 4 dargestellten,
zweiten Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinrichtung 33 direkt
auf dem Federbauteil 32 des mechanischen Fadenspeichers 2 angeordnet
und so ausgebildet, dass mechanische Verformungen des Federelementes 32 durch
die Sensoreinrichtung 33 erfasst werden.
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Die
beispielsweise als Foliendehnungsmessstreifen ausgebildete Sensoreinrichtung 33 ist dabei
ebenfalls über eine Signalleitung 34 an die arbeitsstelleneigene
Steuereinrichtung 6 angeschlossen.
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Die 5 zeigt
eine Seitenansicht einer Arbeitsstelle 10 einer Offenend-Rotorspinnmaschine, wobei
aus Gründen der Übersichtlichkeit auf eine Darstellung
der im Bereich des mechanischen Fadenspeichers 2 angeordneten
Sensoreinrichtung 33 verzichtet wurde.
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Wie
vorstehend erläutert, kann die Stellung des mechanischen
Fadenspeichers 2 der dargestellten Arbeitsstelle 10 entweder
mittels einer der anhand der 1 und 2 beschrieben
stationär angeordneten Sensoreinrichtung 33 überwacht
werden oder der mechanische Fadenspeicher 2 kann mit einer
Sensoreinrichtung 33 ausgestattet sein, die, wie anhand
der 3 und 4 beschrieben, Verformungen
des Federbauteils 32 des mechanischen Fadenspeichers 2 erfasst.
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Funktion
der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Während
des normalen Arbeitsprozesses wird der in der Offenend-Spinnvorrichtung 12 hergestellte
Faden 17 mittels der Fadenabzugseinrichtung 20 mit konstanter
Fadenliefergeschwindigkeit aus der Offenend-Spinnvorrichtung 12 abgezogen
und auf der Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 aufgewickelt.
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Die
zwischen den Armen eines Spulenrahmens 8 rotierbar gelagerte
Kreuzspule 19 liegt dabei mit ihrer Oberfläche
auf der durch einen elektromotorischen Antrieb 27 rotierbaren
Spulenantriebswalze 14 auf und wird von dieser über
Reibschluss in Aufwickelrichtung rotiert.
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Der
auf die Kreuzspule 19 auflaufende Faden 17 wird
gleichzeitig mittels der Fadenchangiereinrichtung 22 so
verlegt, dass er in sich kreuzenden Lagen auf die Mantelfläche
der Kreuzspule 19 aufläuft.
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Die
während des regulären Spulbetriebs aufgrund der
Fadenchangierung auftretenden Fadenlängenschwankungen werden
durch den mechanischen Fadenspeicher 2 automatisch ausgeglichen.
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Wenn
es an einer der Arbeitsstellen 10 der Offenend-Rotorspinnmaschine
zu einem Störfall, beispielsweise zu einem Fadenbruch kommt,
was vorzugsweise durch den Fadenwächter 3 detektiert
wird, sorgt die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 dafür,
dass sowohl die Offenend-Spinnvorrichtung 12 der betreffenden
Arbeitsstelle 10 als auch die zugehörige Spulvorrichtung 18 stillgesetzt
werden.
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Im
Anschluss sorgt die Steuereinrichtung 6 dafür,
dass die arbeitsstelleneigene Saugdüse 21 in eine
Fadenaufnahmestellung in unmittelbarer Nähe der Mantelfläche
der Kreuzspule 19 geschwenkt, mit Unterdruck beaufschlagt
und die Spulenantriebswalze 14 langsam in Abwickelrichtung
rotiert wird, so dass das nach dem Fadenbruch auf die Mantelfläche der
Kreuzspule 19 aufgelaufene Fadenende durch die Saugdüse 21 aufgenommen
werden kann.
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Während
des folgenden Herunterschwenkens der Saugdüse 21 in
den Bereich der Offenend-Spinnvorrichtung 12 wird der Faden
hinter die Fadenumlenkrolle 36 des geöffneten
mechanischen Fadenspeichers 2 gelegt, vor der Mündung
des pneumatischen Fadenspeichers 4 vorbeigeführt
sowie zwischen den Fadenabzugsrollen der Fadenabzugseinrichtung 20 positioniert.
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Die
Fadenabzugseinrichtung 20 wird geschlossen, der mechanische
Fadenspeicher 2 in Betriebsstellung gebracht, in der die
Fadenumlenkrolle 36 wieder zwischen die Fadenleitrollen 38 und 39 eingeschwenkt
ist.
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Außerdem übergibt
die Saugdüse 21 das aufgenommene Fadenende an
ein im Bereich der Offenend-Spinnvorrichtung 12 angeordnetes
Anspinnorgans 9, das das Fadenende für das Wiederanspinnen
vorbereitet.
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Der
Antrieb 24 der Fadenabzugseinrichtung 20 wird
dann durch die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 so
angesteuert, dass eine definierte Fadenrückführung
des vorbereiteten Fadenendes in Richtung der Offenend-Spinnvorrichtung 12 stattfindet.
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Da
das Anspinnorgan 9 unter dem Einfluss des innerhalb der
Offenend-Spinnvorrichtung 12 herrschenden Unterdruckes
steht, wird das vorbereitete Fadenende in die Offenend- Spinnvorrichtung 12 hineingesaugt
und an einen innerhalb der Offenend-Spinnvorrichtung 12 umlaufenden
Faserring angelegt, der dabei aufgebrochen wird.
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Der
neu entstehende Faden 17 wird über die jetzt wieder
in Abzugsrichtung laufende Fadenabzugseinrichtung 20 abgezogen
und auf der Spulvorrichtung 18 zu einer Kreuzspule 19 aufgewickelt.
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Auf
seinem Weg zur Kreuzspule 19 passiert der laufende Faden 17 die
Mündung des pneumatischen Fadenspeichers 4, der
inzwischen mit Unterdruck beaufschlagt ist.
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Da
die Kreuzspule 18 während des Anspinnprozesses
nicht mit der gleichen Dynamik auf Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt
werden kann, wie die Funktionselemente der Offenend-Spinnvorrichtung 12,
liegt die durch die Offenend-Spinnvorrichtung 12 bzw. die
Fadenabzugseinrichtung 20 vorgegebene Fadenliefergeschwindigkeit
zunächst etwas über der Wickelgeschwindigkeit
der Kreuzspule 19, mit der Folge, dass sich ein Fadenüberschuss
einstellt.
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Dieser
Fadenüberschuss wird vom pneumatischen Fadenspeicher 4 sofort
in Form einer Fadenschlaufe zwischengespeichert.
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Zum
Entleeren des pneumatischen Fadenspeichers 4 wird anschließend
der Antrieb 27 der Spulenantriebswalze 14 durch
die arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 so angesteuert,
dass die Kreuzspule 18 durch die Spulenantriebswalze 14 mit einer
etwas erhöhten Wickelgeschwindigkeit rotiert wird.
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Das
heißt, die Kreuzspule 18 wird mit einer Wickelgeschwindigkeit
rotiert, die etwas über der Fadenliefergeschwindigkeit
der Offenend-Spinnvorrichtung 12 liegt.
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Diese
erhöhte Wickelgeschwindigkeit wird so lange beibehalten,
bis der pneumatische Fadenspeicher 4 vollständig
entleert ist und die Fadenumlenkrolle 36 eines mechanischen
Fadenspeichers 2 durch den laufenden Faden 17 zum
Beispiel in den Bereich einer stationär angeordneten Sensoreinrichtung 33 geschwenkt
wird.
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Anschließend
wird die Kreuzspule 19 durch die Spulenantriebswalze 14 wieder
mit einer Wickelgeschwindigkeit rotiert, die der Fadenliefergeschwindigkeit
der Offenend-Spinnvorrichtung 12 entspricht.
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Der
genaue Zeitpunkt, an dem wieder auf „normale” Wickelgeschwindigkeit
zurückgeschaltet werden muss, wird dabei mittels der Sensoreineinrichtung 33 im
Bereich des mechanischen Fadenspeichers 2 detektiert.
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Das
heißt, sobald sich die Fadenschlaufe im pneumatischen Fadenspeicher 4 aufgelöst
hat, kommt es aufgrund der überhöhten Wickelgeschwindigkeit
der Kreuzspule 18 zu einer Erhöhung der Fadenspannung,
die über die Fadenumlenkrolle 36 auf das Federbauteil 32 übertragen
wird.
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In
einer ersten Ausführungsform wird ein am Federbauteil 32 des
mechanischen Fadenspeichers 2 angeordnetes Kontaktelement 40 so
in den Bereich einer stationär angeordneten Sensoreinrichtung 33 verlagert,
dass die Sensoreinrichtung 33 ein Signal i generiert.
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In
einer zweiten Ausführungsform wird die mechanische Verformung
des Federbauteiles 32 mittels einer auf dem Federbauteil 32 angeordneten Sensoreinrichtung 33,
zum Beispiel eines Dehnungsmessstreifens, unmittelbar erfasst und
als Signal i über eine Signalleitung 34 an die
arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 weitergeleitet.
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Die
arbeitsstelleneigene Steuereinrichtung 6 verarbeitet dieses
Signal i dann dahingehend, dass der Antrieb 27 der Spulenantriebswalze 14 sofort
auf normale Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltet wird.
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Durch
das Umschalten des Wickelantriebs zum korrekten Zeitpunkt können
einerseits Fadenbrüche zuverlässig vermieden werden,
die aus einem zu langen Betrieb mit überhöhter
Wickelgeschwindigkeit resultieren, anderseits kann sicher vermieden werden,
dass Kreuzspulen teilweise ohne ausreichende Fadenspannung gewickelt
werden, weil bereits auf normale Wickelgeschwindigkeit zurückgeschaltet
wurde, bevor die Fadenschlaufe im pneumatischen Fadenspeicher 4 vollständig
aufgelöst war.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2803378
C [0005]
- - DE 3519945 A1 [0005]
- - DE 2221316 [0007, 0009]
- - DE 10139075 A1 [0007, 0014]
- - DE 102005055717 A1 [0007, 0014]
- - DE 102004057825 A1 [0023]
- - DE 102005005717 A1 [0087]