DE102013225653A1 - Thread traversing device and method for operating a thread traversing device - Google Patents

Thread traversing device and method for operating a thread traversing device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fadentraversiervorrichtung zum Aufwickeln eines Faden zu einer Kreuzspule. Erfindungsgemäß weist die Fadentraversiervorrichtung eine Linearführungseinheit auf, welche eine Schiene (7) sowie einen auf dieser kontaktfrei, insbesondere magnetisch oder fluidtechnisch, gelagerten Schlitten (2), an welchem eine Fadenführungsvorrichtung (1) gehalten ist, umfasst.The invention relates to a Fadentraversiervorrichtung for winding a thread to a cross-wound bobbin. According to the invention, the thread traversing device has a linear guide unit, which comprises a rail (7) and a carriage (2), which is held free of contact, in particular magnetically or fluidically, and on which a yarn guide device (1) is held.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine in einer Maschine zum Aufwickeln von Garn verwendbare Fadentraversiervorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a thread traversing device which can be used in a machine for winding yarn, and to a method for operating such a device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Fadentraversiervorrichtungen werden verwendet, um einen Faden zu einer Kreuzspule aufzuwickeln. Zum Changieren des Fadens während des Aufwickelns wird üblicherweise ein schwenkbarer Fingerfadenführer verwendet. Mit derartigen Fadenführern arbeitende Fadentraversiervorrichtungen sind beispielsweise aus den Dokumenten EP 1 600 414 B1 , EP 1 159 216 B1 , EP 1 728 749 B1 , sowie EP 2 196 423 B1 bekannt. Im letztgenannten Fall ist ein Fadenführungsarm in Fachwerk-Form gestaltet, um bewegte Massen zu minimieren.Thread traversing devices are used to wind a thread into a cross-wound bobbin. For traversing the thread during winding usually a pivotable finger thread guide is used. With such yarn guides working Fadentraversiervorrichtungen are for example from the documents EP 1 600 414 B1 . EP 1 159 216 B1 . EP 1 728 749 B1 , such as EP 2 196 423 B1 known. In the latter case, a thread guide arm is designed in truss shape to minimize moving masses.

Aus der DE 10 2009 011 843 A1 ist ein Verfahren zum Aufspulen von Kreuzspulen an einer Doppeldrahtzwirnmaschine bekannt. Hierbei wird zum Hin- und Herbewegen eines aufzuwickelnden Fadens eine Changiereinrichtung benutzt, welche als Kehrgewindewalze ausgeführt ist.From the DE 10 2009 011 843 A1 For example, a method of winding cheeses on a double-twisting machine is known. Here, a reciprocating device is used for reciprocating a wound yarn, which is designed as a reverse-feed roller.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadentraversiervorrichtung gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere hinsichtlich einer langfristig hohen Leistungsfähigkeit weiterzuentwickeln.The invention has for its object to further develop a Fadentraversiervorrichtung over the cited prior art, in particular with regard to a long-term high performance.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fadentraversiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit der Fadentraversiervorrichtung erläuterte Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Betriebsverfahren und umgekehrt.This object is achieved by a Fadentraversiervorrichtung with the features of claim 1 and by a method for operating such a device according to claim 10. In the following in connection with the thread traversing explained advantages and embodiments of the invention apply mutatis mutandis to the operating method and vice versa.

Die Fadentraversiervorrichtung umfasst eine Linearführungseinheit mit kontaktfrei auf einer Schiene gelagertem Schlitten. Unter einer kontaktfreien Lagerung wird jede Art von Lagerung verstanden, bei welcher der überwiegende Teil der durch die Lagerung aufgenommenen Kräfte nicht über Festkörper/Festkörper-Kontakte, wie etwa Wälzkontakte, übertragen wird. Insbesondere kann es sich bei der kontaktfreien Lagerung um eine fluidtechnische, also hydraulische oder pneumatische, Lagerung oder um eine magnetische Lagerung handeln. Besonders im letztgenannten Fall kann eine komplett berührungsfreie Lagerung des Schlittens vorgesehen sein. Ansonsten können beispielsweise Dichtelemente in untergeordnetem Umfang mechanische Kräfte innerhalb der insgesamt als kontaktfrei bezeichneten Lagerung übertragen.The thread traversing device comprises a linear guide unit with a contactless carriage mounted on a rail. Non-contact storage is understood to mean any type of storage in which the majority of the forces absorbed by the bearing are not transmitted via solid / solid contacts, such as rolling contacts. In particular, the non-contact storage can be a fluid-technical, that is to say hydraulic or pneumatic storage or a magnetic storage. Especially in the latter case, a completely non-contact mounting of the carriage can be provided. Otherwise, for example, sealing elements can to a lesser extent transmit mechanical forces within the total designated as contactless storage.

In jedem Fall ist an dem im genannten Sinne kontaktfrei auf der Schiene gelagerten Schlitten eine Fadenführungsvorrichtung gehalten. Durch die ausschließlich lineare Bewegung der Fadenführungsvorrichtung wird der Faden stets exakt quer zu seiner Förderrichtung verlagert. Zugleich ist dank der kontaktfreien, insbesondere magnetischen, pneumatischen oder hydraulischen, Lagerung ein dauerhaft reibungsarmes Changieren des Fadens sichergestellt.In any case, a thread guide device is held on the carriage in the aforementioned sense without contact on the rail. Due to the exclusively linear movement of the thread guiding device, the thread is always displaced exactly transversely to its conveying direction. At the same time thanks to the non-contact, in particular magnetic, pneumatic or hydraulic storage, a permanently low-friction traversing of the thread is ensured.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist die Schiene der Linearführungseinheit als Stabmagnet, insbesondere Permanentmagnet, ausgebildet, dessen zwei Pole sich in Längsrichtung über die Schiene erstrecken. Der Schlitten kann ebenfalls mindestens einen Permanentmagneten umfassen und zusätzlich Elektromagneten zur Lageregelung enthalten.According to a possible embodiment, the rail of the linear guide unit is designed as a bar magnet, in particular permanent magnet, whose two poles extend in the longitudinal direction over the rail. The carriage may also comprise at least one permanent magnet and additionally contain electromagnets for position control.

An den beiden Enden der Linearführungseinheit ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung jeweils eine vorzugsweise pneumatisch arbeitende Bremsvorrichtung angeordnet, welche dem Abbremsen sowie anschließenden Beschleunigen des Schlittens dient. Selbst ohne jegliche steuerungs- und regelungstechnische Eingriffe wirkt die pneumatische Bremsvorrichtung als kurzfristiger Energiespeicher und sorgt somit maßgeblich für einen besonders energiesparenden Betrieb der Fadentraversiervorrichtung.At the two ends of the linear guide unit according to an advantageous development, in each case a preferably pneumatically operated braking device is arranged, which serves the deceleration and subsequent acceleration of the carriage. Even without any control and regulatory intervention, the pneumatic braking device acts as a short-term energy storage and thus significantly contributes to a particularly energy-saving operation of the thread traversing device.

Zusätzlich zur selbsttätigen Ausbildung eines Druckluftpolsters in der pneumatischen Bremsvorrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine Eindüsung von Druckluft in die Bremsvorrichtung vorgesehen. Der Zeitpunkt der Eindüsung ist hierbei durch einen Drucksensor bestimmbar, welcher den Druck des sich in der Bremsvorrichtung ausbildenden Luftpolsters misst. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Positionsmessung des Schlittens möglich, um den Zeitpunkt der Drucklufteindüsung zu bestimmen. Eine direkte Positionsbestimmung mittels eines Positionssensors hat gegenüber einer indirekten Bestimmung über eine Druckmessung nicht nur den Vorteil einer höheren mechanischen Präzision, sondern darüber hinaus auch den Vorteil, dass die Umkehrpositionen, das heißt Endpositionen, des Schlittens bei entsprechender Anpassung von Parametern der Bremsvorrichtung besonders einfach verstellbar sind.In addition to the automatic formation of a compressed air cushion in the pneumatic braking device, according to a preferred embodiment, an injection of compressed air into the braking device is provided. The timing of the injection is determinable by a pressure sensor which measures the pressure of the forming in the brake device air cushion. Alternatively or additionally, a position measurement of the carriage is possible in order to determine the time of compressed air injection. A direct position determination by means of a position sensor has over an indirect determination of a pressure measurement not only the advantage of a higher mechanical precision, but also the advantage that the reversal positions, ie end positions of the carriage with a suitable adjustment of parameters of the braking device is particularly easy adjustable are.

Die Drucklufteindüsung in die Bremsvorrichtungen ermöglicht einen rein pneumatischen Antrieb des Schlittens. Außerhalb der Bremsvorrichtungen wird der Schlitten hierbei nicht angetrieben. Anstelle des pneumatischen Antriebs des Schlittens oder zusätzlich zu einem solchen Antrieb kann auch ein Antrieb des Schlittens in Form eines elektrischen Linearantriebs vorgesehen sein. Auch in diesem Fall ist es ausreichend, wenn der Schlitten nur im Bereich seiner Umkehrpunkte angetrieben wird. Um den Schlitten elektrisch anzutreiben, können in die Schiene der Linearführungseinheit einzelne, abschnittsweise ansteuerbare Spulenpakete integriert sein.The compressed air injection into the brake devices allows a purely pneumatic drive of the sled. Outside the braking devices, the carriage is not driven in this case. Instead of the pneumatic drive of the carriage or in addition to such a drive and a drive of the carriage may be provided in the form of an electric linear drive. Also in this case, it is sufficient if the carriage is driven only in the region of its reversal points. In order to drive the carriage electrically, individual, partially controllable coil packages can be integrated in the rail of the linear guide unit.

Bei jeder Antriebsart des Schlittens erreicht dieser Beschleunigungen bis 1800 m/s2.With each type of drive of the carriage, this acceleration reaches up to 1800 m / s 2 .

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Fadentraversiervorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:A preferred embodiment of the invention invented thread traversing device will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 eine Fadentraversiervorrichtung mit magnetischer Lagerung in einer schematischen Schnittdarstellung, 1 a thread traverse device with magnetic bearing in a schematic sectional view,

2 einen Schnitt durch eine Schiene der Fadentraversiervorrichtung nach 1. 2 a section through a rail of Fadentraversiervorrichtung after 1 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Die 1 zeigt vereinfacht eine Fadentraversiervorrichtung, mit welcher in einer Textilmaschine ein nicht dargestellter Faden mittels einer Gabel 1 changiert werden kann, um ihn zu einer Kreuzspule aufzuwickeln. Die als Fadenführungsvorrichtung fungierende Gabel 1 ist an einen Schlitten 2 befestigt, welcher magnetgelagert auf einer Schiene 7 verschiebbar ist.The 1 shows a simplified Fadentraversiervorrichtung, with which in a textile machine, a thread, not shown by means of a fork 1 can be changed to wind it into a cheese. The acting as a thread guide device fork 1 is on a sled 2 fixed, which is magnetically stored on a rail 7 is displaceable.

An Stelle der Magnetlagerung kann in nicht dargestellter Weise auch eine pneumatische oder hydraulische, nämlich hydrostatische oder hydrodynamische, Lagerung des Schlittens 2 vorgesehen sein. Hinsichtlich einer Luftlagerung wird zum technischen Hintergrund auf die DE 10 2008 049 050 A1 , hinsichtlich einer hydraulischen Linearführung auf die DE 10 2004 040 155 A1 verwiesen. Derartige pneumatische oder hydraulische Lagerungen werden ebenso wie die magnetische Lagerung gemäß 1 unter den Begriff „kontaktfreie Lagerungen“ subsumiert. Instead of the magnetic bearing can in a manner not shown, a pneumatic or hydraulic, namely hydrostatic or hydrodynamic, storage of the carriage 2 be provided. With regard to air storage, the technical background on the DE 10 2008 049 050 A1 , with regard to a hydraulic linear guide on the DE 10 2004 040 155 A1 directed. Such pneumatic or hydraulic bearings are as well as the magnetic storage according to 1 subsumed under the term "non-contact storage".

Die Schiene 7 des in den 1 und 2 skizzierten Ausführungsbeispiels ist als permanentmagnetischer Stabmagnet mit zwei Polen 10, 11, nämlich den in 2 mit 10 bezeichneten Nordpol und den mit 11 bezeichneten Südpol, ausgebildet und weist im Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt auf. Die beiden Pole 10, 11 erstrecken sich in der Längsrichtung durch die Schiene 7. Der auf der Schiene 7 geführte Schlitten 2 weist ebenfalls Magnete auf, welche in 1 mit 6 bezeichnet sind und als Elektromagnete oder eine Kombination von Elektro- und Permanentmagneten ausgebildet sein können.The rail 7 in the 1 and 2 sketched embodiment is as a permanent magnet bar magnet with two poles 10 . 11 , namely the in 2 With 10 designated North Pole and with 11 designated south pole, formed and in the embodiment has a rectangular cross-section. The two poles 10 . 11 extend in the longitudinal direction through the rail 7 , The on the rail 7 guided sledges 2 also has magnets which in 1 With 6 are designated and can be designed as electromagnets or a combination of electric and permanent magnets.

Durch eine Lageregelung des Schlittens 2 ist sichergestellt, dass dieser keine der mit 13 bezeichneten Oberflächen der Schiene 7, nämlich Deckfläche 12, Seitenfläche 14 oder Bodenfläche 15, berührt. Eine Stromzuführung zum Schlitten 2 ist nicht dargestellt.By a position control of the carriage 2 It is ensured that this is not one of the 13 designated surfaces of the rail 7 , namely top surface 12 , Side surface 14 or floor space 15 , touched. A power supply to the slide 2 is not shown.

An den beiden Enden der Schiene 7 befindet sich jeweils eine mit 3 bezeichnete Bremsvorrichtung, welche pneumatisch arbeitet und den Schlitten 2 sowohl abbremst als auch – nachdem dieser an einer seiner Endpositionen zum Stillstand gekommen ist – wieder beschleunigt. Die gleichartig gestalteten Bremsvorrichtungen 3 haben jeweils die Form einer Dose, deren Querschnitt der Form des Schlittens 2 derart angepasst ist, dass beim Eintauchen des Schlittens 2 in die Bremsvorrichtung 3 lediglich ein schmaler Spalt zwischen der Außenwandung des Schlittens 2 und der Innenwandung der Bremsvorrichtung 3 verbleibt. In der Bremsvorrichtung 3 entsteht somit ein Luftpolster, welches nur in geringem Maße durch entweichende Luft abgebaut wird. At the two ends of the rail 7 is one each with 3 designated braking device which operates pneumatically and the carriage 2 both slows down and - after it has come to a halt at one of its end positions - accelerated again. The similarly designed braking devices 3 each have the shape of a box, whose cross-section of the shape of the carriage 2 adapted so that when immersing the carriage 2 in the brake device 3 only a narrow gap between the outer wall of the carriage 2 and the inner wall of the brake device 3 remains. In the brake device 3 thus creates an air cushion, which is degraded only to a small extent by escaping air.

Der innerhalb der Bremsvorrichtung 3 gebildete, durch den Schlitten 2 abgeschlossene Raum ist als Ringraum 5 bezeichnet. In 1 ist ferner eine Druckluftzuleitungsvorrichtung 4 erkennbar, welche dazu dient, Druckluft aus einem Druckluftbehälter 8 in den Ringraum 5 einzuleiten. Zusätzlich ist ein Drucksensor 9 vorhanden, welcher den Luftdruck im Ringraum 5 misst und das stoßartige Einleiten von Druckluft in die Bremsvorrichtung 3 auslöst. Der Schlitten 2 ist damit mit hohen Beschleunigungen von beispielsweise 1800 m/s2 rein pneumatisch antreibbar. Durch Verstellung der Auslöseschwelle der Drucksensoren 9 sind die Endpositionen des Schlittens 2 zumindest in einem geringen Rahmen verstellbar. In nicht dargestellter Weise kann die Anordnung aus Schiene 7 und Schlitten 2 auch als lineares, mit der Bremseinrichtung 3 zusammenwirkendes Messsystem ausgebildet sein, wobei sich eine Maßverkörperung, beispielsweise mit optischen oder magnetischen Markierungen, an der Schiene 7 und ein zugehöriger Sensor am Schlitten 2 befinden kann.The inside of the brake device 3 educated, by the sled 2 enclosed space is as an annulus 5 designated. In 1 is also a compressed air supply device 4 recognizable, which serves compressed air from a compressed air tank 8th in the annulus 5 initiate. In addition, there is a pressure sensor 9 present, which the air pressure in the annulus 5 measures and the jerky introduction of compressed air into the brake device 3 triggers. The sled 2 is thus purely pneumatically driven with high accelerations of, for example, 1800 m / s 2 . By adjusting the triggering threshold of the pressure sensors 9 are the end positions of the sled 2 adjustable, at least to a small extent. In a manner not shown, the arrangement of rail 7 and sledges 2 also as a linear, with the braking device 3 be formed cooperating measuring system, wherein a material measure, for example, with optical or magnetic markings on the rail 7 and an associated sensor on the carriage 2 can be located.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gabel, Fadenführungsvorrichtung Fork, thread guide device
22
Schlitten carriage
33
Bremsvorrichtung braking device
44
Druckluftzuleitungsvorrichtung Compressed air supply apparatus
55
Ringraum annulus
66
Magnet magnet
7 7
Schiene rail
88th
Druckluftbehälter Air receiver
99
Drucksensor pressure sensor
1010
Nordpol North Pole
1111
Südpol South Pole
1212
Deckfläche cover surface
1313
Oberfläche surface
1414
Seitenfläche side surface
1515
Bodenfläche floor area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 1728749 B1 [0002] EP 1728749 B1 [0002]
  • EP 2196423 B1 [0002] EP 2196423 B1 [0002]
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  • DE 102004040155 A1 [0017] DE 102004040155 A1 [0017]

Claims (12)

Fadentraversiervorrichtung, mit einer Linearführungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Schiene (7) sowie einen auf dieser kontaktfrei gelagerten Schlitten (2), an welchem eine Fadenführungsvorrichtung (1) gehalten ist, umfasst.Thread traversing device, comprising a linear guide unit, characterized in that it has a rail ( 7 ) as well as a slide mounted on this contactless ( 2 ), on which a thread guiding device ( 1 ) is included. Fadentraversiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (2) fluidtechnisch auf der Schiene (7) gelagert ist.Thread traversing device according to claim 1, characterized in that the carriage ( 2 ) fluidly on the rail ( 7 ) is stored. Fadentraversiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (2) magnetisch auf der Schiene (7) gelagert ist.Thread traversing device according to claim 1, characterized in that the carriage ( 2 ) magnetically on the rail ( 7 ) is stored. Fadentraversiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (7) als Stabmagnet ausgebildet ist, dessen Pole (10, 11) sich in Längsrichtung über die Schiene (7) erstrecken.Thread traversing device according to claim 3, characterized in that the rail ( 7 ) is formed as a bar magnet whose poles ( 10 . 11 ) in the longitudinal direction over the rail ( 7 ). Fadentraversiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Enden der Linearführungseinheit jeweils eine zum Abbremsen des Schlittens (2) vorgesehene Bremsvorrichtung (3) angeordnet ist. Thread traversing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the two ends of the linear guide unit in each case one for braking the carriage ( 2 ) provided braking device ( 3 ) is arranged. Fadentraversiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (3) als Luftpolsterbremse ausgebildet ist.Thread traversing device according to claim 5, characterized in that the braking device ( 3 ) is designed as air cushion brake. Fadentraversiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (3) einen Drucksensor (9) umfasst.Thread traversing device according to claim 6, characterized in that the braking device ( 3 ) a pressure sensor ( 9 ). Fadentraversiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (3) zugleich als Beschleunigungsvorrichtung ausgebildet ist, welche eine an einen Druckluftbehälter (8) angeschlossene, mittels des Drucksensors (9) auslösbare Druckluftzuleitungsvorrichtung (4) umfasst. Thread traversing device according to claim 7, characterized in that the braking device ( 3 ) is at the same time designed as an acceleration device, which is connected to a compressed air tank ( 8th ), by means of the pressure sensor ( 9 ) triggerable compressed air supply device ( 4 ). Fadentraversiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungseinheit zusätzlich als elektrischer, den Schlitten (2) antreibender Linearmotor ausgebildet ist.Thread traversing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the linear guide unit additionally as electrical, the carriage ( 2 ) is designed driving linear motor. Verfahren zum Betrieb einer einen kontaktfrei gelagerten, mit einer Fadenführungsvorrichtung (1) verbundenen Schlitten (2) aufweisenden Fadentraversiervorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Schlitten (2) wird oszillierend zwischen zwei Endpositionen verlagert, – an den Endpositionen wird der Schlitten (2) jeweils durch ein Luftpolster abgebremst, wobei das Luftpolster zugleich dem Beschleunigen des Schlittens (2) nach Erreichen der Endposition dient.Method for operating a contact-free mounted, with a thread guide device ( 1 ) connected carriages ( 2 Thread traversing device, characterized by the following features: - the carriage ( 2 ) is oscillated between two end positions, - at the end positions the slide ( 2 ) each braked by an air cushion, wherein the air cushion at the same time accelerating the carriage ( 2 ) after reaching the end position. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Luftpolster gemessen wird.A method according to claim 10, characterized in that the pressure in the air cushion is measured. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftpolster in Abhängigkeit von dem gemessenen Luftdruck durch zusätzlich eingedüste Druckluft verstärkt wird.A method according to claim 11, characterized in that the air cushion is reinforced in dependence on the measured air pressure by additionally injected compressed air.
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