-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Paraffinkörpers während der Paraffinierung eines entlang einer Fadenlaufbahn einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine laufenden Fadens mittels einer Sensoreinrichtung, die aus einem ersten und einem zweiten Detektierelement besteht. Das erste Detektierelement wird im Laufe des Spulprozesses aufgrund des sich durch den Fadenkontakt zunehmend verkleinernden Paraffinkörpers an dem zweiten Detektierelement vorbei geführt und dabei aus der Überdeckung der Detektierelemente der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers ermittelt.
-
Die Erfindung betrifft auch eine Paraffiniereinrichtung mit einer Sensoreinrichtung zum Überwachen des Paraffinkörperverbrauchs eines um eine Rotationsachse drehbar gelagerten Paraffinkörpers während der Paraffinierung eines entlang einer Fadenlaufbahn einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine laufenden Fadens, bei welcher die Sensoreinrichtung mindestens zwei Detektierelemente umfasst, wobei ein erstes Detektierelement gegenüber der Rotationsachse ortsfest angeordnet ist und ein zweites Detektierelement derart an dem Paraffinkörper oder einer Halterung hierfür angeordnet ist, dass das zweite der Detektierelemente einerseits um die Rotationsachse drehbar und andererseits linear entlang der Rotationsachse verlagerbar ist, und dass beide Detektierelemente durch die Linearbewegung des Paraffinkörpers entlang der Rotationsachse sukzessive in Überdeckung bringbar sind.
-
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer Paraffiniereinrichtung zum Paraffinieren eines entlang einer Fadenlaufbahn der Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine geführten Fadens, bei welcher die Paraffiniereinrichtung einen mit dem Faden in Kontakt bringbaren Paraffinkörper, eine drehend angetriebene Halteeinrichtung zum Haltern des Paraffinkörpers, eine Zustelleinrichtung zum Zustellen des Paraffinkörpers und eine Sensoreinrichtung zum Detektieren des Verbrauchszustands des sich aufgrund eines Fadenkontaktes zunehmend verkleinernden Paraffinkörpers umfasst.
-
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung sind beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 42 26 265 A1 bekannt, wobei das Erreichen einer Mindestgröße eines sich aufgrund eines Fadenkontaktes ständig verkleinernden Paraffinkörpers dadurch angezeigt wird, dass die voraussichtliche Laufzeit des Paraffinkörpers bis zum Erreichen einer Mindestgröße aus den Parametern Paraffinkörpergewicht, Paraffinabrieb, Garnnummer, Spulgeschwindigkeit rechnerisch ermittelt wird. Der Paraffinkörper wird dabei in einer entsprechend ausgestalteten Vorrichtung entlang einer Zustellachse quer zu einer Fadenlaufbahn drehbeweglich gehaltert.
-
Nachteilig bei dieser Lösung ist es jedoch, dass diese rechnerische Ermittlung oftmals zu Fehlinformationen über die tatsächlich aktuell vorliegende Paraffinkörpergröße führt, wodurch die Gefahr einer Unterversorgung des Fadens mit Paraffin durch einen bereits kritisch aufgebrauchten Paraffinkörper besteht. Anderseits wird aber oft auch ein noch ausreichend großer Paraffinkörper frühzeitig ausgewechselt, wodurch ein unnötiger und teurer Ausschuss an noch einsatzbereiten Paraffinkörpern erzeugt wird.
-
Um diese Nachteile zu überwinden, existieren eine Vielzahl von Vorschlägen, bei welchen beispielsweise ein Schwellenwert einer kritischen Paraffinkörperzustellung mittels Näherungssensoren überwacht wird.
-
In der
DE 40 10 469 A1 ist beispielsweise eine Paraffiniereinrichtung beschrieben, bei der eine hebelartige Belastungseinrichtung, die mit einem Emitterelement in Form eines Permanentmagneten ausgestattet ist, von hinten an einem sich drehenden Paraffinkörper anliegt. Des Weiteren ist bei dieser Paraffiniereinrichtung an einer stationären Halteeinrichtung ein Sensorelement, beispielsweise ein Hall-Sensor, positioniert.
-
Wenn das Emitterelement der Belastungseinrichtung aufgrund des Verbrauchs des Paraffinkörpers immer weiter an das stationäre Sensorelement herangeführt wird, detektiert der Hall-Sensor aufgrund der Annäherung des Magnetelements dessen Magnetfeld. Mittels einer elektronischen Schalteinrichtung wird dann ein Meldesignal zum Auffordern eines Paraffinkörperwechsels direkt oder zeitverzögert erzeugt. Die Schalteinrichtung zur Verarbeitung des Meldesignals kann dabei derart eingestellt werden, dass ein Spulvorgang direkt oder erst nach einer Restlaufzeit von 10 min bis 240 min stoppt oder dass lediglich eine optische Anzeige für das Bedienpersonal erfolgt.
-
Eine solche optische Anzeige der Restlaufzeiten weist allerdings den Nachteil auf, dass das Bedienpersonal oftmals von Arbeitsstelle zu Arbeitsstelle anhand einer Vielzahl an Parametern erst noch zusätzlich manuell ermitteln muss, wie viel Restlaufzeit an der jeweiligen Arbeitsstelle tatsächlich noch zur Verfügung steht. Diese Vorgehensweise ist sehr umständlich und auch sehr fehlerbehaftet.
-
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass, wenn an mehreren Arbeitsstellen ein bevorstehender Paraffinkörperwechsel angezeigt wird, das Bedienpersonal nicht sofort betriebssicher ermitteln kann, an welcher Arbeitsstelle ein Wechsel besonders dringlich ist, bevor die Arbeitsstelle zwangsgestoppt wird.
-
Nachteilig ist zudem, dass das Bedienpersonal oft nicht einschätzen kann, seit wann ein Meldesignal zu einer Restlaufzeit erzeugt wurde.
-
Bei den vorstehend beschriebenen Paraffiniereinrichtungen, die unter Verwendung eines Näherungssensors arbeiten, besteht zudem außerdem der Nachteil, dass aufgrund baulicher Zwänge die Sensorelemente bzw. entsprechende Emitterelemente nur derart ungünstig relativ zueinander angeordnet werden können, dass Restlaufzeiten der Paraffinkörper immer noch nur mit relativ hohen Unsicherheitsfaktoren geschätzt werden können.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile gattungsgemäßer Verfahren und Vorrichtungen zum Überwachen des Verbrauchszustandes eines Paraffinkörpers zumindest teilweise zu überwinden.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird von einem Verfahren zum Überwachen des Paraffinkörpers einer Paraffiniereinrichtung während einer Paraffinierung eines entlang einer Fadenlaufbahn einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine laufenden Fadens gelöst, bei welchem ein Sensorelement und ein vom Sensorelement detektierbares Schaltelement in Abhängigkeit vom Verbrauchszustand des Paraffinkörpers aufeinander zugeführt werden, und bei welchem der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers in Abhängigkeit von einer Überdeckung sowie der sich hieraus ergebenen Detektierdauer von Detektierelementen ermittelt wird, wobei sich die Detektierdauer aus der jeweiligen Lage der Detektierelemente zueinander sowie deren Geometrie ergibt.
-
Das heißt, zum Ermitteln des Verbrauchszustands des Paraffinkörpers wird nicht nur ein einfaches Detektieren zwischen zwei miteinander korrespondierenden Detektierelementen einer Sensoreinrichtung herangezogen, bei welcher bisher eine Bewertung hinsichtlich eines ersten Detektiersignals möglich ist, sondern es wird erfindungsgemäß auch eine qualitative Bewertung einer Vielzahl an Detektiersignalen derart vorgenommen, dass zusätzlich auch die von den Geometrien der miteinander wechselwirkenden Emitter- oder Sensorelemente abhängigen Detektierzeiträume zwischen den beabstandet aneinander vorbeigeführten Detektierelementen erfasst werden. Außerdem werden die erfassten Detektierzeiträume anschließend noch bewertet, wodurch sich die Restlaufzeit des jeweiligen Paraffinkörpers sehr exakt bestimmen lässt.
-
Die Überwachung wird insbesondere dadurch präzisiert, dass das Emitterelement und das Sensorelement periodisch aneinander vorbeigeführt werden.
-
Die Begrifflichkeit „periodisch” beschreibt dabei im Sinne der Erfindung ein regelmäßig wiederholendes Annähern bzw. Vorbeiführen der Emitter- und Sensorelemente aneinander, beispielsweise durch eine durchgehend umlaufende Rotationsbewegung des Paraffinkörpers in Verknüpfung mit einer linearen Zustellbewegung des Paraffinkörpers.
-
Hierbei wird auch laufend die sich aus der Bauteilgeometrie ergebende Dauer der Überdeckung detektiert, da das Emitterelement und das Sensorelement sukzessive immer mehr in Überdeckung gebracht werden.
-
Der Begriff „Sensorelement” beschreibt im Sinne der Erfindung ein Bauteil einer Sensoreinrichtung, welches ein mit einem Sensorelement entsprechend wechselwirkfähiges Emitterelement detektieren kann, beispielsweise einen Hall-Sensor.
-
Dementsprechend beschreibt der Begriff „Emitterelement” im Sinne der Erfindung ein mit dem Sensorelement wechselwirkfähiges Bauteil der Sensoreinrichtung, wie zum Beispiel ein Magnetelement. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Magnetelement um ein Permanentmagnetteil mit einem kreisrunden Querschnitt.
-
Es versteht sich, dass hinsichtlich der Detektierelemente auch andere geometrische Formen gewählt werden können, wie beispielsweise ovale oder rechteckige Formen oder dergleichen, um differenzierbare Detektierdauern zu erhalten.
-
Im Sinne der Erfindung sind das Emitterelement und das Sensorelement somit Detektierelemente einer entsprechend ausgestalteten Sensoreinrichtung zur Überwachung einer Paraffiniereinrichtung.
-
Die Zustellachse des Paraffinkörpers wird dabei durch die Rotationsachse des Paraffinkörpers der Paraffiniereinrichtung gebildet und verläuft idealerweise senkrecht zur Ebene der Fadenlaufbahn der Arbeitsstelle. Das bedeutet, der Paraffinkörper wird dem laufenden Faden von hinten zugestellt.
-
Vorteilhafterweise können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die zur Ermittlung des Paraffinkörperverbrauchs erforderlichen Detektiersignale auf besonders kleinem Bauraum sehr zuverlässig erzeugt und gut auswertbar detektiert werden.
-
Eine bevorzugte Verfahrensvariante der Erfindung sieht vor, dass der Paraffinkörper einem laufenden Faden entlang einer Rotationsachse translatorisch zugestellt und während dieser Zustellung um diese Rotationsachse gedreht wird. Ein erstes Detektierelement einer Sensoreinrichtung ist dabei gegenüber der Rotationsachse ortsfest angeordnet und ein zweites Detektierelement der Sensoreinrichtung läuft mit dem Paraffinkörper um. Der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers wird in Abhängigkeit von einer in Drehrichtung des Paraffinkörpers gemessenen Detektierdauer zwischen den zwei Detektierelementen ermittelt.
-
Das umlaufende zweite, vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildete Detektierelement ist idealerweise an dem Paraffinkörper oder einer Halterung hierfür angeordnet und das erste als Sensorelement ausgebildete Detektierelement ortsfest an dem Gehäuse der Paraffiniereinrichtung einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine montiert.
-
Durch eine solche kompakte Konstruktion gelingt, obwohl im Bereich der Arbeitsstellen meist nur ein sehr geringer Bauraum zur Verfügung steht, eine verbesserte Überwachung des Paraffinkörperverbrauchs.
-
Dementsprechend ist das Verfahren zum Überwachen des Paraffinkörpers einer Paraffiniereinrichtung während der in einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine durchgeführten Paraffinierung eines entlang der Fadenlaufbahn der Arbeitsstelle laufenden Fadens bevorzugt derart ausgestaltet, dass dem Faden der Paraffinkörper entlang einer quer zur Fadenlaufbahn angeordneten Zustellachse zugestellt wird. Der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers wird mit zwei miteinander wechselwirkfähigen Detektierelementen detektiert, wobei ein als Magnetelement ausgestaltetes Detektierelement mit dem Paraffinkörper einerseits um die Zustellachse dreht und andererseits entlang der Zustellachse verlagert wird, wenn der Paraffinkörper dem Faden zugestellt wird. Ein weiteres als Hall-Sensor ausgestaltetes Detektierelement ist ortsfest gegenüber der Zustellachse angeordnet. Im Laufe der Zustellung der beiden Detektierelemente kommt es aufgrund der Translationsbewegung während der Zustellung und gleichzeitiger Drehung des Paraffinkörpers zu einer zunehmenden Überdeckung der Detektierelemente, woraus der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers in Abhängigkeit einer in Drehrichtung des Paraffinkörpers gemessenen Detektierdauer zwischen dem Magnetelement und dem Hall-Sensor ermittelt wird.
-
Vorzugsweise weist das Magnetelement einen kreisrunden Querschnitt auf und der Hall-Sensor ist rechteckig ausgestaltet, das heißt, es können, um das Verfahren durchzuführen, standardisierte Bauteile verwendet werden.
-
Die Detektierfähigkeit der Detektiereinheit kann weiter verbessert werden, wenn das Sensorelement bzw. der Hall-Sensor darüber hinaus mit seiner Längserstreckung mit der Zustellachse bzw. mit der Rotationsachse des Paraffinkörpers fluchtet.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Paraffiniereinrichtung mit einer Sensoreinrichtung zum Überwachen eines Paraffinkörperverbrauchs eines um eine Rotationsachse drehbar gelagerten Paraffinkörpers während der Paraffinierung eines laufenden Fadens in einer Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gelöst, bei welcher die Sensoreinrichtung mindestens zwei Detektierelemente umfasst, wobei ein erstes Detektierelement gegenüber der Rotationsachse ortsfest angeordnet ist und ein zweites Detektierelement derart an dem Paraffinkörper oder einer Halterung hierfür derart angeordnet ist, dass das zweite der Detektierelemente einerseits um die Rotationsachse drehbar und andererseits linear entlang der Rotationsachse verlagerbar ist, und dass beide Detektierelemente durch die Linearbewegung des Paraffinkörpers entlang der Rotationsachse sukzessive in Überdeckung bringbar sind.
-
Vorzugsweise ist hierbei der Paraffinkörper bzw. die Halteeinrichtung hierfür mit einem Permanentmagnetteil ausgestattet, während ein Hall-Sensor ortsfest neben der Dreh- bzw. Zustellachse am Gehäuse der Paraffiniereinrichtung angeordnet ist.
-
Mittels der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist nicht nur eine besonders genaue und zuverlässige Erfassung, sondern darüber hinaus auch eine präzise Beobachtung des Fortschritts des Paraffinkörperverbrauchs möglich.
-
Das bedeutet, mit der vorliegenden Paraffiniereinrichtung kann insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut durchgeführt werden.
-
In diesem Zusammenhang wird die Aufgabe der Erfindung auch durch eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer Paraffiniereinrichtung zum Paraffinieren eines entlang einer Fadenlaufbahn der Arbeitsstelle geführten Fadens gelöst, bei welcher die Paraffiniereinrichtung einen mit dem Faden in Kontakt bringbaren Paraffinkörper, eine drehend angetriebene Halteeinrichtung zum Haltern des Paraffinkörpers, eine Zustelleinrichtung zum Zustellen des Paraffinkörpers und eine Sensoreinrichtung zum Detektieren eines Verbrauchszustands des sich aufgrund eines Fadenkontaktes zunehmend verkleinernden Paraffinkörpers umfasst, wobei sich die Arbeitsstelle durch eine entsprechend ausgestaltete Paraffiniereinrichtung auszeichnet.
-
Mithilfe der vorliegenden Paraffiniereinrichtung kann an jeder der zahlreichen Arbeitsstellen der Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine der Verbrauch des jeweiligen Paraffinkörpers außergewöhnlich exakt bestimmt werden.
-
Das vorliegende Verfahren kann vorteilhaft weitergebildet werden, wenn bei einem Erreichen oder nach einem Erreichen einer vorbestimmten Detektierdauer an der betroffenen Arbeitsstelle ein Meldesignal hinsichtlich einer Restlaufzeit der Paraffinierung oder dergleichen ausgelöst wird. Hierdurch kann dem Bedienpersonal der Textilmaschine rechtzeitig, aber nicht zu früh, angezeigt werden, dass ein Wechsel des verbrauchten Paraffinkörpers bevorsteht, so dass direkt entsprechende Vorkehrungen hierfür getroffen werden können.
-
Als Kriterium einer Meldesignalauslösung hinsichtlich einer Restlaufzeit der Paraffinierung kann kumulativ oder alternativ auch das Maß einer wieder abfallenden Detektierdauer an der betroffenen Arbeitsstelle herangezogen werden. Auch auf diese Weise kann der Zeitpunkt der Meldesignalauslösung sehr zuverlässig, aber noch später detektiert werden.
-
Eine besonders bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass die Detektierdauer der ersten Detektierung als Referenzdauer indexiert und gespeichert wird.
-
Auf Basis dieser detektierten Referenzdauer kann der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers außergewöhnlich präzise und ständig neu bestimmt werden.
-
Werden in diesem Zusammenhang weitere Detektierungen und deren diesbezüglichen Detektierdauern erfasst und mit der ersten Detektierdauer ins Verhältnis gesetzt, um einen Zeitpunkt einer Meldesignalauslösung zum Anzeigen einer erforderlichen Paraffinkörperauswechselung zu ermitteln, kann das vorliegende Verfahren vorteilhaft weiterentwickelt werden.
-
Es versteht sich, dass anhand der ersten Detektierung und den hierzu ins Verhältnis gesetzten weiteren Detektierungen eine Vielzahl an möglichen Berechnungsmethoden zur Verfügung steht, um eine günstige Meldesignalauslösung zu erzielen.
-
Eine sehr fehlerreduzierte und einfache Meldesignalauslösung kann beispielsweise erzielt werden, wenn ein Schwellenwert XMeld einer Meldesignalauslösung anhand der Formel XMeld [%] = (taktuell – tfirst)/tfirst berechnet und festgelegt wird, wobei taktuell die aktuell gemessene Detektierdauer und tfirst die erste gemessene Detektierdauer darstellen.
-
Der Schwellenwert XMeld kann hierbei je nach Anforderung an den gewünschten Paraffinierungsgrad eines aktuell zu paraffinierenden Fadens individuell vorgegeben werden.
-
Vorteilhaft ist es, wenn der Schwellenwert XMeld hierbei nicht absolut angegeben ist, sondern relativ in Prozent, wodurch zusätzlich noch Ungenauigkeiten hinsichtlich der einzelnen Detektiervorgänge sehr gut relativiert werden können.
-
Zwar erscheint es auch möglich, einen Zustellvorgang lediglich anhand einer fortschreitenden Überdeckung zweier Detektierelemente und einer damit einhergehenden Detektiersignalstärkenerhöhung zu beurteilen, jedoch ist diese Möglichkeit aufgrund der relativ kurzen möglichen Zustellwege wesentlich ungenauer.
-
Eine andere vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass über eine Detektierdauer ein zurückgelegter Drehwinkel des in Drehrichtung drehenden Paraffinkörpers gemessen wird, um einen Zeitpunkt einer Meldesignalauslösung zum Anzeigen einer erforderlichen Paraffinkörperauswechselung zu ermitteln.
-
Ein diesbezüglich zurückgelegter Drehwinkel kann konstruktiv auf unterschiedliche Weise ermittelt bzw. gemessen werden. Beispielsweise kann eine Messung mittels eines Polrads oder eines Inkrementalgebers durchgeführt werden.
-
Die Meldesignalauslösung erfolgt hierbei dann in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Drehwinkel, der während der jeweils erfassten Detektierdauer gemessen wird.
-
Alternativ hierzu sieht eine weitere Verfahrensvariante vor, dass über eine Detektierdauer die Anzahl an durchgeführten Schritten eines den Paraffinkörper in Drehrichtung rotierenden Schrittmotors gezählt wird, um einen Zeitpunkt einer Meldesignalauslösung zum Anzeigen einer erforderlichen Paraffinkörperauswechslung zu ermitteln.
-
In diesem Fall wird die Meldesignalauslösung in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Schrittanzahl vorgenommen, die während der jeweils erfassten Detektierdauer gezählt wird.
-
Auch bei den letztgenannten Varianten ist es vorteilhaft, wenn der gemessene Drehwinkel bzw. die gezählte Schrittanzahl der ersten Detektierung als Referenzdauer indexiert und idealerweise gespeichert wird.
-
Auf Basis dieses gemessenen Referenz-Drehwinkels bzw. der gezählten Referenz-Schrittanzahl kann der Verbrauchszustand des Paraffinkörpers ebenfalls sehr präzise und fortwährend neu bestimmt werden.
-
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn hierbei weitere Messungen erfasst und mit dem ersten Referenz-Drehwinkel bzw. der ersten Referenz-Schrittanzahl ins Verhältnis gesetzt werden, um einen Zeitpunkt einer Meldesignalauslösung zum Anzeigen einer erforderlichen Paraffinkörperauswechselung zu ermitteln.
-
Entsprechende Schwellenwerte können günstig durch die entsprechenden Formeln XMeld_Dreh [%] = (drehaktuell – drehfirst)/drehfirst oder XMeld_Schritt [%] = (schrittaktuell – schrittfirst)/schrittfirst ermittelt werden, wobei drehaktuell der aktuell gemessene Drehwinkel, schrittaktuell die aktuell gemessene Schrittanzahl und entsprechend drehfirst der erste gemessene Drehwinkel sowie schrittfirst die erste gemessene Schrittanzahl darstellen.
-
Mit jeder der vorgeschlagenen Verfahrensvarianten kann der Zeitpunkt der Meldesignalauslösung einerseits verfahrenstechnisch und andererseits auf kleinstem Bauraum vorteilhaft moduliert werden.
-
Die nach der Meldesignalauslösung zur Verfügung stehende Restlaufzeit des Paraffinkörpers kann bei allen vorliegenden Verfahrensvarianten in Abhängigkeit von individuellen Verfahrensparametern, wie beispielsweise von der Fadenart oder von Paraffinkörper spezifischen Werten oder dergleichen, nahezu beliebig eingestellt werden.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel entnehmbar.
-
Es zeigt:
-
1 schematisch in Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel eines Kreuzspulautomaten, mit einer Paraffiniereinrichtung, die eine erfindungsgemäß ausgebildete und arbeitende Sensoreinrichtung aufweist,
-
2 in Seitenansicht sowie im Schnitt, eine Paraffiniereinrichtung mit einem neuen Paraffinkörper und einer erfindungsgemäß ausgebildeten und arbeitenden Sensoreinrichtung,
-
3 die Paraffiniereinrichtung gemäß 2 zu einem späteren Zeitpunkt des Paraffinierzyklus' mit einem zur Auswechselung anstehenden Paraffinkörper,
-
4 ein Diagramm mit dem Kurvenverlauf von den Schaltschritten, die ein als Paraffinkörperantrieb dienenden Schrittmotor zwischen einer ersten Überdeckung zweier Detektierelemente bis zum Erreichen der Endlage des Paraffinkörpers an einer erfindungsgemäß ausgebildeten und arbeitenden Paraffiniereinrichtung durchführt,
-
5 ein weiteres Diagramm mit Kurven zur prozentualen Berechnung der Auslösung eines Meldesignals in Abhängigkeit von der Detektierdauer zweier Detektierelemente an der erfindungsgemäß ausgebildeten und arbeitenden Paraffiniervorrichtung.
-
In 1 ist in Seitenansicht schematisch eine Arbeitsstelle 2 einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, im vorliegenden Fall eines sogenannten Kreuzspulautomaten 1, dargestellt.
-
Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen eine Vielzahl gleichartiger, in Reihe nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 2 auf, auf denen, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, Spinnkopse 3, die auf einer im Produktionsprozess vorgeschalteten Textilmaschine, vorzugsweise einer Ringspinnmaschine, hergestellt wurden und die relativ wenig Garnvolumen aufweisen, zu großvolumigen Kreuzspulen 5 umgespult werden.
-
Auf den Arbeitsstellen 2 derartiger Kreuzspulautomaten 1, die, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, jeweils eine Vielzahl unterschiedlicher Fadenüberwachungs- und -handhabungseinrichtungen aufweisen, wird der vom Spinnkops abgezogene, laufende Faden 16 während des Umspulens auf eventuelle Garnfehler hin überwacht, die gegebenenfalls ausgereinigt werden. Der Faden 16 wird während des Umspulprozesses außerdem paraffiniert. Das heißt, der Faden 16 wird über eine Paraffiniereinrichtung 19 geleitet, die dafür sorgt, dass der Reibwert des Fadens 16 reduziert wird und damit die Lauf- und Gleiteigenschaften des Fadens 16 deutlich verbessert werden.
-
Eine entsprechende, erfindungsgemäß ausgebildete Paraffiniereinrichtung 19 wird später anhand der 2 und 3 näher erläutert.
-
Die Kreuzspulen 5 werden nach ihrer Fertigstellung mittels eines (nicht dargestellten) selbsttätig arbeitenden Serviceaggregates auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 7 übergeben und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation oder dergleichen transportiert.
-
Wie in 1 weiter angedeutet, sind solche Kreuzspulautomaten 1 oft mit einem Spulen- und Hülsentransportsystem 6 ausgestattet, in dem, auf Transporttellern 11, die Spinnkopse 3 beziehungsweise die Leerhülsen umlaufen.
-
Von einem solchen Spulen- und Hülsentransportsystem 6 sind in 1 lediglich die Kopszuführstrecke 24, die reversierend antreibbare Speicherstrecke 25, eine der zu den Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 26 sowie die Hülsenrückführstrecke 27 dargestellt.
-
Die einzelnen Arbeitsstellen 2 verfügen des Weiteren, wie vorstehend bereits erwähnt, über verschiedene Einrichtungen, die einen ordnungsgemäßen Betrieb derartiger Arbeitsstellen gewährleisten.
-
Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt und daher in der 1 zum Teil nur angedeutet.
-
Eine dieser bekannten Einrichtungen ist beispielsweise die Spulvorrichtung 4, die einen um eine Schwenkachse 12 beweglich gelagerten Spulenrahmen 8 aufweist.
-
Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel liegt die Kreuzspule 5 während des Spulprozesses mit ihrer Oberfläche auf einer Antriebstrommel 9 auf und wird von dieser einzelmotorisch beaufschlagten Antriebstrommel 9 über Reibschluss mitgenommen.
-
Der entsprechende, über eine Steuerleitung 35 an einen Arbeitsstellenrechner 28 angeschlossene Antrieb trägt die Bezugszahl 33.
-
Zur Changierung des Fadens 16 während des Spulprozesses ist eine Fadenchangiereinrichtung 10 vorgesehen. Eine solche, ebenfalls bekannte und in der 1 nur schematisch angedeutete Fadenchangiereinrichtung 10 verfügt beispielsweise über einen Fadenführer in Form eines fingerartig ausgebildeten Fadenverlegehebels 13.
-
Der durch einen elektromechanischen Antrieb 14 beaufschlagte Fadenverlegehebel 13 traversiert den Faden 16 während des Spulprozesses zwischen den beiden Stirnseiten der Kreuzspule 5.
-
Der Antrieb 14 des Fadenführers 13 ist über eine Steuerleitung 15 ebenfalls mit dem Arbeitsstellenrechner 28 verbunden.
-
Wie vorstehend angedeutet, weisen die Arbeitsstellen 2 solcher Kreuzspulautomaten 1 im Bereich des Fadenlaufweges unmittelbar vor der Fadenchangiereinrichtung 10 außerdem eine Paraffiniereinrichtung 19 auf, die es ermöglicht, den Faden 16 während des Umspulprozesses mit einem Paraffinauftrag zu versehen.
-
Die 2 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten und arbeitenden Paraffiniereinrichtung 19 mit einem neuen Paraffinkörper 18, während die 3 die Paraffiniereinrichtung 19 zu einem späteren Zeitpunkt zeigt, das heißt, zu einem Zeitpunkt, an dem der Paraffinkörper 18 bereits stark abgetragen ist und somit vor seiner Auswechselung steht.
-
Die Paraffiniereinrichtung 19 weist ein stationäres Gehäuse 23 auf, das über eine (nicht dargestellte) Halterung am Arbeitsstellengehäuse 60 festgelegt ist. An diesem stationären Gehäuse 23 ist ein Schrittmotor 34 befestigt, der über eine Steuerleitung 57 mit einem Arbeitsstellenrechner 28 verbunden ist.
-
Auf der Motorwelle 58 dieses Schrittmotors 34 ist über einen Lageransatz 36 drehfest ein Wachsbecher 41 gelagert, innerhalb dessen auf dem Lageransatz 36 drehfest, jedoch axial verschiebbar, ein Paraffinkörper 18 gelagert ist.
-
An das stationäre Gehäuse 23 ist frontseitig beispielsweise eine Schwenkklappe 21 angelenkt, die zwischen einer Betriebsstellung und einer Ladestellung verschwenkbar und in der Betriebsstellung durch zum Beispiel eine Permanentmagnetanordnung 22 arretiert ist, die beispielsweise aus in das Gehäuse 23 eingelassenen Permanentmagnetelementen 29 sowie der aus ferromagnetischem Material gefertigten Schwenkklappe 21 besteht.
-
Die Schwenkklappe 21 trägt Wegbegrenzungsmittel 17, über deren Winkelstellung verschiedene Arbeitspositionen des innerhalb des Wachsbechers 41 axial verschiebbar, jedoch drehfest gelagerten Paraffinkörpers 18 einstellbar sind.
-
Wie aus den 2 und 3 weiter ersichtlich, ist der Paraffinkörper 18 über eine Mitnahmescheibe 37, die Stifte 38 oder dgl. aufweist, drehfest mit dem Lageransatz 36 des Wachsbechers 41 und damit auch drehfest mit dem Wachsbecher 41 verbunden.
-
Die axiale Verschiebung des Paraffinkörpers 18 auf dem Lageransatz 36 erfolgt über ein Federelement 39. Dieses Federelement 39 stützt sich an einer Druckplatte 40 ab und beaufschlagt die Mitnahmescheibe 37 in Richtung R. Das heißt, der Paraffinkörper 18 wird innerhalb des Wachsbechers 41 in Richtung R verschoben, bis er mit seiner Frontseite 30 an den Wegbegrenzungsmitteln 17 und damit am laufenden Faden 16 anliegt.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das stationäre Gehäuse 23 außerdem, wie an sich bekannt, in seinem Bodenbereich 45 außerdem eine Blasdüsenanordnung 54 auf, die über ein definiert ansteuerbares Elektromagnetventil an eine Überdruckquelle angeschlossen ist.
-
Das heißt, eine Vielzahl von ringförmig angeordneten Blasdüsen sind so auf den zwischen der Innenwandung 51 des Gehäuses 23 und dem Außenumfang 50 des Wachsbechers 41 gegebenen Ringspalt 53 gerichtet, dass eventuelle Verunreinigungen im Bereich des Ringspaltes 53 problemlos und schnell ausgeblasen werden können.
-
Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich, weist die Paraffiniereinrichtung 19 des Weiteren eine Sensoreinrichtung 20 auf, die im vorliegenden Fall aus einem ersten Detektierelement 42 und einem zweiten Detektierelement 43 besteht.
-
Im Ausführungsbeispiel handelt es sich beim ersten Detektierelement 42 um ein ortsfest angebrachtes Sensorelement in Gestalt eines rechteckigen Hall-Chips, der über eine Signalleitung 44 an den Arbeitsstellenrechner 28 angeschlossen ist.
-
Das zweite Detektierelement 43 liegt in Gestalt eines beispielsweise kreisrunden Permanentmagneten vor, dessen magnetisches Feld durch den Hall-Chip detektiert bzw. ermittelt werden kann. Das zweite Detektierelement 43 ist im endseitigen Bereich des Paraffinkörpers 18 befestigt. Das Detektierelement 43 läuft einerseits mit dem Paraffinkörper 18 um, andererseits nähert es sich in Abhängigkeit vom Abrieb des Paraffinkörpers 18 translatorisch an das erste Detektierelement 42 an.
-
Das heißt, die beiden Detektierelemente 42 und 43 werden sukzessive durch eine translatorische Zustellbewegung des umlaufenden Paraffinkörpers 18 miteinander in Überdeckung gebracht, so dass der Hall-Chip schließlich den Permanentmagneten detektiert. Das heißt, der Hall-Chip detektiert den Permanentmagneten jedes Mal, wenn der Permanentmagnet in Dreh- bzw. Umlaufrichtungen periodisch am Hall-Chip vorbeigeführt wird.
-
Aufgrund seiner vorzugsweisen kreisrunden Form nähert sich der Permanentmagnet dabei zuerst mit seinem vorderen Scheitelpunkt an den Hall-Chip an, so dass es zuerst im Bereich des Scheitelpunktes zu einer, anfangs nur geringfügigen, Überdeckung kommt.
-
Der Grad dieser Überdeckung nimmt im Laufe des Spulprozesses aufgrund der Zustellbewegung des Paraffinkörpers 18, die durch Materialverluste des Paraffinkörpers 18 bedingt ist, mit jeder Umdrehung des Paraffinkörpers 18 bis zur maximalen Überdeckung der Detektierelemente 42 und 43 stetig zu.
-
Diese maximale Überdeckung der Detektierelemente 42 und 43 ist gegeben, wenn der Permanentmagnet in seiner gesamten Breite am Hall-Chip vorbei streicht.
-
Die beschriebene Wirkungsweise bedingt wiederum eine im Laufe des Spulprozesses stetig zunehmende Detektierdauer zwischen dem Permanentmagneten und dem Hall-Chip, was vorzugsweise durch den Arbeitsstellenrechner 28 ermittelt und entsprechend ausgewertet wird.
-
Es versteht sich, dass zum Ermitteln der Detektierdauer alternativ oder kumulativ auch die Sensorgeometrie des Detektierelements 42 herangezogen werden könnte, wenn dieses entsprechend auf die Zustellrichtung und/oder die Dreh- bzw. Umlaufrichtungen des Paraffinkörpers 18 abgestimmt ist.
-
Erreicht die Detektierdauer einen bestimmten Wert, der beliebig vorgegeben werden kann, löst der Arbeitsstellenrechner 28 an der betroffenen Arbeitsstelle 2 ein optisches Meldesignal 31 aus, welches dem Bedienpersonal des Kreuzspulautomaten 1 anzeigt, dass in Kürze ein Paraffinkörperwechsel an dieser Arbeitsstelle 2 ansteht.
-
Der Zeitraum bis zum Auslösen des optischen Meldesignals 31 kann hierbei zum Beispiel entsprechend des ermittelten Wertes der Detektierdauer eingestellt werden.
-
Eine besonders betriebssichere Überwachung des Paraffinkörperverbrauchs wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, dass ein Schwellenwert xMeld einer Meldesignalauslösung anhand der Formel XMeld [%] = (taktuell – tfirst)/tfirst berechnet und festgelegt wird.
-
Beispielsweise kann hierbei der Zeitpunkt der Meldesignalauslösung individuell gewählt werden. Beispielsweise erfolgt eine Auslösung des Meldesignals bei XMeld = 20% oder 50% oder 90%.
-
Anhand der in den 4 und 5 gezeigten Diagramme 48 und 49 sind noch beispielhaft weitere mögliche Vorgehensweisen illustriert.
-
Bei der in der 4 gezeigten Vorgehensweise wird die Anzahl der Schritte, die ein Schrittmotor 34 einer Paraffiniereinrichtung 19 während einer Überdeckung der zugehörigen Detektierelemente 42 und 43 durchführt, ermittelt.
-
Dementsprechend sind an dem in der 4 gezeigten Diagramm 48 auf der Ordinatenachse 32 die Anzahl an Schritten des Schrittmotors 34 während der ersten Detektierung einer Überdeckung bis zum Erreichen der maximalen Überdeckung, die im Wesentlichen der Endlage des Paraffinkörpers 18 entspricht, aufgetragen.
-
Auf der Abszissenachse 46 ist die nach der ersten Detektierung noch zur Verfügung stehende Restlaufzeit bis zum Erreichen der Endlage des Paraffinkörpers 18 aufgetragen.
-
Da der Paraffinkörper 18 nicht konstant in einer Drehrichtung umläuft, sondern in der Praxis nach jeder Spulunterbrechung seine Drehrichtung ändert und die beiden Drehrichtungen etwas unterschiedliche Überdeckungen und damit Detektierdauern aufweisen, zeigt das Diagramm 48 zwei Kurven.
-
Die obere Kurve 64 zeigt die Anzahl der Schritte, die der Schrittmotor 34 bei einer Überdeckung ausführt, wenn der Paraffinkörper 18 im Gegenuhrzeigersinn rotiert.
-
Die untere Kurve 65 zeigt die Anzahl der Schritte, die der Schrittmotor 34 bei einer Überdeckung ausführt, wenn der Paraffinkörper 18 im Uhrzeigersinn dreht.
-
Wie anhand des Diagramms 48 gut zu erkennen ist, steigt die Anzahl der gezählten Schritte des Antriebs 34 mit dem Zustellen und dem damit verbundenen Verbrauch des Paraffinkörpers 18 immer weiter an, da die zwischen den beiden Detektierelementen 42 und 43 jeweilige gemessene Detektierdauer stetig zunimmt. Es ist gut der Zusammenhang zu erkennen, dass sich mit ansteigender Schrittzahl die Restlaufzeit bis zum Erreichen der Endlage des Paraffinkörpers 18 entsprechend verringert.
-
Wenn beispielsweise eine Meldesignalauslösung hinsichtlich einer während einer ermittelten Detektierdauer gezählten Schrittanzahl des Schrittmotors von 80 Schritten nach x1 = 1300 s (obere Kurve 64) und x2 = 1750 s (untere Kurve 65) erfolgt, verbleibt noch eine Restlaufzeit des Paraffinkörpers 18 von 3700 s (x1 = 1300 s) bzw. von 3250 s (x2 = 1750 s), bis die betroffene Arbeitsstelle 2 aufgrund eines kritischen Paraffinkörperzustandes gestoppt wird.
-
Die unterschiedlichen Kurvenverläufe der oberen und der unteren Kurven 64 bzw. 65 können verschiedene Ursachen aufweisen, beispielsweise können sich solche Unterschiede aufgrund von Toleranzen der Detektierelemente 42 und 43 ergeben, welche hier nicht weiter erläutert werden.
-
Soll anstelle von derartigen absoluten Werten, wie dies hinsichtlich des Diagramms 48 der Fall ist, relative Werte für die Betrachtung der Restlaufzeit herangezogen werden, um insbesondere etwaige Toleranzen bereits gut kompensieren zu können, kann dies vorteilhaft durch die Vorgabe einer prozentualen Schwelle erfolgen, wie dies anhand des in der 5 gezeigten Diagramms 49 dargelegt ist.
-
Die zur Berechnung benötigte Formel lautet: XMeld_Schritt [%] = (schrittaktuell – schrittfirst)/schrittfirst
-
Im Diagramm 49 sind auf der Ordinatenachse 52 in Prozent die Anzahl an Schritten des Schrittmotors 34 angezeigt, die der Schrittmotor 34 bei einer bestimmten Überdeckung der Detektierelemente 42, 43 ausführt.
-
Auf der Abszissenachse 55 ist die nach der ersten Detektierung noch zur Verfügung stehende Restlaufzeit des Paraffinkörpers 18 bis zum Erreichen des Endzustandes des Paraffinkörpers 18 und dem Abschalten der betreffenden Arbeitsstelle 2 aufgetragen.
-
Hinsichtlich der möglichen, unterschiedlichen Drehrichtungen des Paraffinkörpers 18 sind wieder zwei Kurven 56 und 59 abgebildet, welche jedoch enger beisammen liegen.
-
Erfolgt beispielsweise eine Meldesignalauslösung bei einem errechneten relativen Schwellenwert XMeld_Schritt = 100% bei X3 = ca. 3000 s, verbleiben demnach nur noch ca. 2000 s, bis die betroffene Arbeitsstelle 2 aufgrund eines kritischen Paraffinkörperzustandes zwangsgestoppt wird.
-
Die hier beispielhaft beschriebenen Verfahrensabläufe zum Überwachen des Paraffinkörperzustandes haben insbesondere folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahrensabläufen.
-
Erstens kann die Restlaufzeit wesentlich verkürzt werden, wodurch die Gefahr verringert wird, dass ein noch gut einsatzbereiter Paraffinkörper 18 zu früh gewechselt wird.
-
Zweitens kann an den einzelnen Arbeitsstellen 2 wesentlich exakter und später als bisher signalisiert werden, dass ein Paraffinkörperwechsel bevorsteht. Insofern kann das Bedienpersonal besser angeleitet werden, wann der Paraffinkörper 18 auch tatsächlich gewechselt werden muss.
-
Drittens kann der Zeitpunkt einer im Sinne der Erfindung durchgeführten Meldesignalauslösung individueller auf die Parameter des verwendeten Paraffinkörpers 18 und/oder des verwendeten Fadens 16 eingestellt werden.
-
Dies alles führt zu einer erheblichen Reduzierung der Gefahr eines Zwangsstopps an den einzelnen Arbeitsstellen 2.
-
Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere auch der diesbezüglichen Paraffiniereinrichtung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 4226265 A1 [0004]
- DE 4010469 A1 [0007]