DE102014018418A1

DE102014018418A1 - Pneumatischer Abschluss des Unterfadentransports zu einer Auflaufspule sowie Spulstelle und Spulautomat zu dessen Durchführung

Info

Publication number: DE102014018418A1
Application number: DE102014018418.8A
Authority: DE
Inventors: Dirk Decken; Franz-Josef Flamm
Original assignee: Saurer Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-16
Also published as: CN105692327B; CN105692327A; ITUB20159596A1; JP2016113296A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung der letzten Phase der Unterfadenvorlage, also zum Transport eines Unterfadens (29) aus einem seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich in der Nähe einer Leerhülse einer Auflaufspule (5) einer Spulstelle (1) eines Spulautomaten in einen Bereich, von dem aus unmittelbar, vom Bedienpersonal oder von einer automatischen Einrichtung wie einem Serviceaggregat des Spulautomaten, die Verbindung des Unterfadens (29) mit der Leerhülse der Auflaufspule (5) erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass diese letzte Phase der Unterfadenvorlage durch Rotation einer mit der Auflaufspule (5) in Reibschluss bringbaren Friktionswalze (34) oder durch Rotation der Auflaufspule (5) oder durch Rotation dieser beiden Elemente bewirkt wird. Die Erfindung betrifft aber auch eine Spulstelle (1) eines Spulautomaten oder einen Spulautomaten mit einer Spulstelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Spulstelle (1) oder des Spulautomaten zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Spulstellen und diese inkorporierende Spulautomaten zum Umspulen relativ kleinvolumiger Spinnkopse oder allgemein von Ablaufspulen auf großvolumige Auflaufspulen und dort die letzte Phase des Transports des Unterfadens von der Ablaufspule in die Nähe der neu eingelegten Leerhülse der Auflaufspule, wo er dann zur Befestigung an der Leerhülse aufgenommen werden kann.
Bei einem sogenannten Partiewechsel, wenn also die Garnart gewechselt wird, muss nicht nur eine Leerhülse für die neue Auflaufspule eingesetzt werden, sondern es steht wegen des Garnwechsels auch kein Unterfaden vom vorhergehenden Spulprozess in der Nähe der Leerhülse zur Verfügung. Daher muss der Unterfaden von der neuen umzuspulenden Ablaufspule zunächst dorthin transportiert werden. Dies nennt man auch Unterfadenvorlage. Die Notwendigkeit dazu kann sich neben dem Partiewechsel auch noch in anderen Situationen ergeben, z. B. wenn nach dem Wechsel der Auflaufspule auch ohne Wechsel der Garnart der Unterfaden vom vorhergehenden Spulprozess aufgrund eines Fehlers nicht in der Nähe der Auflaufspule gesichert werden konnte.
Die Unterfadenvorlage kann natürlich vollständig manuell vom Bedienpersonal durchgeführt werden. Dabei kann dieses auch teilweise von automatischen Einrichtungen unterstützt, oder es kann der gesamte Prozess automatisiert werden. Für eine solche Unterstützung oder Automatisierung werden bisher immer mechanische Transportsysteme in Kombination mit saugluftversorgten Haltesystemen benutzt, um den Unterfaden in die Nähe der Leerhülse zu bringen, wo er dann manuell, oder auch durch ein Serviceaggregat der Spulmaschine, mit der Leerhülse verbunden werden kann. Dabei lassen sich z. B. das Greiferrohr und die Saugdüse einsetzen, die an der Spulstelle ohnehin vorhanden sind, um den Unterfaden von der Ablaufspule bzw. den Oberfaden von der Auflaufspule zur Einleitung eines Fadenverbindungsvorganges z. B. in einen Spleißer einzulegen. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch noch weitere Einrichtungen wie Saugrohre, Schieber oder Schwenkarme benutzt werden.
Die bewegten Teile aller dieser Handhabungseinrichtungen legen jedoch relativ weite Wege zurück, wodurch sie einem gewissen Verschleiß und einer gewissen Störungsanfälligkeit unterliegen. Zudem benötigen sie und ihre Antriebe einen relativ großen Bauraum. Dies verteuert die Spulmaschinen und deren Betrieb, was durch den Einsatz zusätzlicher nur für die Unterfadenvorlage notwendiger Bauelemente noch verstärkt wird.
Statt der klassischen Handhabungseinrichtungen von Greiferrohr und Saugdüse wurde in der DE 10 2010 049 515 A1 der Ansatz verfolgt, mechanischen Fadentransport weitgehend durch pneumatischen, also durch den Einsatz von Saug- und Druckluft bewirkten, zu ersetzen. Dazu wurde als wesentliches Mittel ein den Fadenlaufweg von der Ablauf- bis zur Auflaufspule weitgehend umschließender, mehrteiliger Fadenleitkanal eingesetzt, in welchen die Fadenüberwachungs- und -behandlungseinrichtungen eingesetzt sind, und der zum Fadentransport abschnittsweise mit definiert gerichteten Unterdruckströmungen versorgt werden kann. Neben der Vermeidung mechanischer Transportorgane und der Verringerung des Bauraums gestattet der geschlossene Fadenleitkanal zudem ein Absaugen der beim Spulprozess entstehenden Flusen und Stäube, wodurch sich eine erhebliche Verringerung der Verschmutzung der Umgebung der Spulmaschine ergibt.
Bzgl. der Unterfadenvorlage gelingt es der Erfindung der DE 10 2010 049 515 A1 , durch einen Saugkanal am auflaufspulenseitigen Ende des Fadenleitkanals den Unterfaden rein pneumatisch bis zu diesem Saugkanal zu bringen. Da der Fadenleitkanal jedoch zum Ansaugen in diesem Bereich abgedichtet, also geschlossen, werden muss, kann der Unterfaden dort nicht vom Bedienpersonal oder vom Serviceaggregat angenommen werden, sondern es ist eine weitere Transporteinrichtung für diese letzte Phase der Unterfadenvorlage nötig. In der DE 10 2010 049 515 A1 wird dafür ein sogenannter und wiederum mechanisch funktionierender Fadenzubringer vorgeschlagen, konkret eine Zubringerstange mit einem Fadenführungselement, wodurch der Unterfaden von diesem Saugkanal in den Handhabungsbereich des Bedienpersonals bzw. Serviceaggregats gebracht wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die letzte Phase der Unterfadenvorlage, also den Transport des Unterfadens aus einem seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich in der Nähe der Auflaufspule in einen Bereich, von dem aus unmittelbar, vom Bedienpersonal oder von einer automatischen Einrichtung, wie z. B. dem Serviceaggregat, die Verbindung des Unterfadens mit der Leerhülse der Auflaufspule erfolgen kann, möglichst kostengünstig und/oder verschleißarm zu bewerkstelligen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung der letzten Phase der Unterfadenvorlage, also zum Transport eines Unterfadens aus einem seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich in der Nähe einer Leerhülse einer Auflaufspule einer Spulstelle eines Spulautomaten in einen Bereich, von dem aus unmittelbar, vom Bedienpersonal oder von einer automatischen Einrichtung wie einem Serviceaggregat des Spulautomaten, die Verbindung des Unterfadens mit der Leerhülse der Auflaufspule erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass diese letzte Phase der Unterfadenvorlage durch Rotation einer mit der Auflaufspule in Reibschluss bringbaren Friktionswalze oder durch Rotation der Auflaufspule oder durch Rotation dieser beiden Elemente bewirkt wird.
Dabei haben die Erfinder erkannt, dass eine Rotation der Friktionswalze und/oder der Auflaufspule eine Strömung in die für den Unterfaden gewünschte Transportrichtung bewirkt, welche den bereits in der Nähe der Auflaufspule befindlichen Unterfaden erfasst und ihn, bei Fehlen weiterer Führungselemente, seitlich an der Auflaufspule vorbei mitnimmt, wonach er unter dem Einfluss seines eigenen Gewichtes und der zurückkehrenden Strömung oben auf und hinter der Auflaufspule, also auf deren anderen Seite wieder zur Ruhe kommt. Die rotierende Friktionswalze und/oder Auflaufspule bewirkt also einen Strömungswirbel um die Auflaufspule, der das Ende des Unterfadens mitnimmt, auf einer Seite an der Auflaufspule vorbeiführt und es oben auf der Auflaufspule oder auf der anderen Seite derselben ablegt. Dort bleibt es dann nach Beendigung der Rotation unter dem Einfluss seines Gewichtes liegen. Im Ergebnis ist damit der Unterfaden vollständig von der Ablaufspule über die Auflaufspule geführt, also in einen Bereich auf und neben der Auflaufspule, der dem Bedienpersonal oder den weiteren automatischen Handhabungseinrichtungen gut zugänglich ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, für die letzte Phase der Unterfadenvorlage die Auflaufspule von der Friktionswalze abzuheben und zwischen Friktionswalze und Auflaufspule entsprechende Fadenführungselemente, z. B. in Form von gebogenen Leitblechen anzubringen. Bei geeigneter Form und Position leiten diese dann die von der rotierenden Friktionswalze erzeugte Wirbelströmung zwischen Friktionswalze und Auflaufspule hindurch und transportieren bei der Unterfadenvorlage den Unterfaden dann nicht auf die Auflaufspule, sondern auf und hinter die Friktionswalze, wo er nach Beendigung der Rotation unter dem Einfluss seines Eigengewichtes verbleibt. Auch dort ist er dann dem Bedienpersonal oder den weiteren automatischen Handhabungseinrichtungen gut zugänglich.
Allerdings ist bei dieser letzteren Ausführungsform darauf zu achten, dass die rotierende Friktionswalze den Unterfaden nicht auf sich selbst aufwickelt und somit zu einem Trommelwickel führt. Hier sind ggf., in Fadenbewegungsrichtung gesehen, direkt hinter der Friktionswalze weitere Leitbleche zu positionieren, die den von der Wirbelströmung mitgeführten Unterfaden auffangen, damit er nicht weiter von der Wirbelströmung vollständig um die Friktionswalze mitgenommen werden kann.
Zur Vereinfachung der weiteren Beschreibung wird der in der Praxis übliche, im Wesentlichen vertikale, Fadenverlauf in der Spulstelle angenommen, also die Situation, in welcher die Auflaufspule im Wesentlichen vertikal oberhalb der Ablaufspule angeordnet ist. Dies geschieht jedoch ohne jegliche Einschränkung der Allgemeinheit; denn der Fachmann kann die im Folgenden gegebene Beschreibung ohne Schwierigkeiten auf anderen Fadenläufe, die z. B. geneigt oder auch horizontal sind, übertragen.
Für die Gestaltung der Spulvorrichtung an der Auflaufspule haben sich in der Praxis mehrere Möglichkeiten etabliert. So kann der Antrieb der Auflaufspule direkt oder über eine auf die Auflaufspule aufsetzende Friktionswalze erfolgen. Handelt es sich bei der Auflaufspule um eine Kreuzspule, so kann die Fadenchangierung durch einen separaten oszillierenden Fadenführer oder durch eine die Kreuzspule kontaktierende Nutentrommel bewirkt werden. In letzterem Fall wird in der Praxis dann auch der Friktionswalzenantrieb gewählt und Nutentrommel und Friktionswalze sind ein und dasselbe Bauteil. Unüblich, aber prinzipiell möglich, wäre auch die Kombination von Spulendirektantrieb und Nutentrommel, die dann über Friktion von der Auflaufspule angetrieben würde, und daher in der Nomenklatur dieses Textes auch als eine (mit der Auflaufspule in Reibschluss bringbare) Friktionswalze bezeichnet würde.
Aber auch im Falle einer direkt angetriebenen Auflaufspule wird üblicherweise eine weitere Walze verwendet, die im Spulbetrieb im Reibschluss mit der Auflaufspule steht und damit von dieser angetrieben wird. Diese weitere Walze dient vor allem dazu, beim Spulen für eine saubere Anlage des Fadens an der Auflaufspule zu sorgen und die Fadenauflage auf der Auflaufspule in gewissem Umfang zu glätten. In der Nomenklatur dieses Textes wird auch eine solche weitere Walze als eine (mit der Auflaufspule in Reibschluss bringbare) Friktionswalze bezeichnet.
In dem in der Praxis häufigen Falle des Friktionswalzenantriebs sieht die Erfindung in einer Weiterbildung vor, zunächst die Auflaufspule von der Friktionswalze abzuheben und danach erst die Friktionswalze in Rotation zu versetzen. Da Auflaufspule und Friktionswalze auch nach Abheben der Auflaufspule noch benachbart bleiben, verläuft die durch Rotation der Friktionswalze erzeugte Wirbelströmung auch in diesem Fall noch um die Auflaufspule herum und die bewirkt die gewünschte Mitnahme des Unterfadens. Da die Auflaufspule jedoch zumindest im Wesentlichen still steht, oder ggf. durch ihre Bremseinrichtung im Stillstand gehalten werden kann, und auch die Wirbelströmung keine wesentliche Komponente zwischen Friktionswalze und Auflaufspule besitzt, gerät der Unterfaden nicht zwischen Friktionswalze und Auflaufspule, oder wird gar unkontrolliert auf die Auflaufspule aufgewickelt.
Die Erfindung ist grundsätzlich unabhängig von der Art und Weise, wie die ersten Phasen der Unterfadenvorlage erfolgen, wie also der Transport des Unterfadens von der Ablaufspule der Spulstelle in den seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich geschieht. Diese ersten Transportphasen können sich also durchaus auch der bekannten mechanischen Transportmittel, wie z. B. Greiferrohr und/oder Saugdüse bedienen. Es ist jedoch vorteilhaft, die Erfindung mit einem auch ansonsten weitgehend pneumatischen, also auf Unterdruck- und/oder Druckluftströmungen basierenden, Unterfadentransport zu kombinieren, wobei der Begriff ”Luft” hier stellvertretend für alle geeigneten Fluide stehen soll, i. d. R. aber die Umgebungsluft des Spulautomaten sein wird. Ein solch weitgehend pneumatischer Transport vermeidet nämlich auch für die übrigen Transportphasen die von den Bauelementen ansonsten zurückzulegenden relativ langen Transportwege und in Folge entfallen deren ansonsten nötigen sperrigen Antriebe zugunsten der Betätigung einfacher, typischerweise als Blenden ausgeführter Ventile.
Wie aus der DE 10 2010 049 515 A1 bekannt, lässt sich ein solch rein pneumatischer Transport in den ersten Phasen am günstigsten in einem geschlossenen Fadenleitkanal realisieren, der daher eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darstellt. Grundsätzlich lassen sich aber auch in einem geschlossenen Fadenleitkanal mechanische Transportsysteme z. B. in Form von Schiebern realisieren. Daher erstreckt sich die Erfindung auch auf die Verwendung eines Fadenleitkanals für die ersten Transportphasen mit beliebigen Transportmechanismen.
Durch die Benutzung eines Fadenleitkanals erhält man nicht nur die eingangs beschriebenen Vorteile der geringeren Verschmutzung der Umgebung des Fadenlaufes, sondern man bekommt auch die Möglichkeit, das auflaufseitige Ende des Fadenleitkanals zur Führung des Unterfadens während der letzten Transportphase auszuformen. Zum einen erzeugt die Rotation von Friktionswalze und/oder Auflaufspule durch eine entsprechende solche Ausformung einen starken Sog auf den sich im seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich befindlichen Unterfaden. Zum anderen kann der Fadenleitkanal auflaufspulenseitig aber auch soweit verlängert und geformt werden, dass eine sichere Führung für den Unterfaden auf die Auflaufspule entsteht.
Eine weitere Verbesserung erhält man beim Einsatz einer die ersten Transportphasen zumindest teilweise unterstützenden Druckluftströmung, welche auch die letzte Transportphase unterstützt. Sieht man nämlich eine Druckluftströmung vor, welche den Unterfaden, ggf. in Kombination mit einer Unterdruckströmung, Richtung Auflaufspule und möglichst bis in deren Nähe bringt, so entfaltet diese Druckluftströmung bei entsprechender Ausprägung auch im Bereich der Auflaufspule noch Komponenten in der gewünschten Transportrichtung und unterstützt dort die durch die Rotation der Friktionswalze und/oder Auflaufspule bewirkte Wirbelströmung. Dazu ist es weiter vorteilhaft, wenn in der Nähe der Auflaufspule die Richtung Auflaufspule gerichteten Druckkomponenten die übrigen Strömungskomponenten dominieren. Sofern also zusätzlich z. B. seitwärts gerichtete Unterdruckströmungen eingesetzt werden, so ist deren Stärke und/oder Position und/oder Richtung entsprechend zu wählen.
Welche Menge des Unterfadens bei weitgehend pneumatischem Transport in den gewünschten unmittelbar zugänglichen Handhabungsbereich transportiert wird, hängt von der genauen Einstellung der verwendeten Unterdruck- und/oder Druckluftströmungen ab. Dabei kommt es neben deren Stärke, also der Höhe des eingestellten Unter- oder Überdrucks, und der Position ihrer Düsen vor allem auf ihre Einschaltdauer an. Je länger z. B. eine Druckluftströmung neuen Unterfaden von der Ablaufspule Richtung Auflaufspule transportiert, umso mehr Unterfaden wird auf und neben die Auflaufspule gelangen.
Auf das genaue Timing der Rotation von Friktionswalze und/oder Auflaufspule kommt es dagegen nicht an, da die von diesen erzeugte Wirbelströmung hauptsächlich nur dem Weitertransport der von den übrigen Transportmitteln angelieferten Unterfadenmenge dient. Diesbezüglich besteht daher die unkritischste Ausgestaltung der Erfindung darin, die Friktionswalze und/oder Auflaufspule möglichst frühzeitig und im einfachsten Fall vor allen anderen Aktuatorbetätigungen in Rotation zu versetzen und auch so lange in Rotation zu halten, bis alle anderen Aktuatoren bereits wieder im Ruhezustand sind.
Die Erfindung betrifft aber auch eine Spulstelle eines Spulautomaten oder einen Spulautomaten mit einer Spulstelle, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Spulstelle oder des Spulautomaten zur Durchführung eines der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, eine solche Spulstelle mit Bedienelementen auszustatten, die es dem Bedienpersonal des Spulautomaten erlauben, eine oder mehrere der Phasen der Unterfadenvorlage und insbesondere auch den gesamten Prozess der Unterfadenvorlage manuell anzustoßen, also entsprechende Befehle an die Steuerung der Spulstelle bzw. des Spulautomaten auszulösen. Dieses ist zum einen vorteilhaft, sofern die der Unterfadenvorlage folgende Festlegung des Unterfadens an der Auflaufspule nicht automatisch erfolgt, sondern vom Bedienpersonal durchgeführt werden muss. Dann bietet es sich an, auch die Unterfadenvorlage im Rahmen der übrigen manuellen Handgriffe in einem Ablauf auszuführen. Das hält die Zeit zwischen Ablage des Unterfadens in dem seiner weiteren Handhabung zugänglichen Bereich und seiner nachfolgenden manuellen Aufnahme möglichst kurz und verringert somit das Risiko von eventuellen in dieser Zeitspanne auftretenden Störungen.
Solche manuellen Bedienelemente sind aber generell und auch bei vollautomatischen Spulautomaten sinnvoll. So müssen sowohl zur Störungsbehebung als auch bei Wartungseinsätzen einzelne Bauelemente der Spulstelle zugänglich gemacht machen, wozu teilweise auch deren kontrollierte Bewegung notwendig ist. Schließlich ist anschließend das einwandfreie Funktionieren aller Bauteile zu kontrollieren, was durch die Möglichkeit zum einfachen manuellen Anstoßen einer oder mehrerer der Phasen der Unterfadenvorlage erheblich erleichtert wird.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels und einiger seiner Varianten näher erläutert.
Es zeigen
1 in perspektivischer Ansicht eine Spulstelle eines Spulautomaten mit einem den Fadenlaufweg umschließenden, mehrteiligen Fadenleitkanal, der definiert mit Unterdruck und Druckluft beaufschlagbar ist;
2a bis 2d in schematischer Seitenansicht vier aufeinanderfolgende Momentaufnahmen der letzten Phase der Unterfadenvorlage; wobei dieselben Bauteile in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die weitgehend aus der DE 10 2010 049 515 A1 entnommene (und dort auch so nummerierte) 1 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine Spulstelle 1 eines Spulautomaten mit einem den Fadenlaufweg umschließenden, mehrteiligen Fadenleitkanal 6, der definiert mit Unterdruck und Druckluft beaufschlagbar ist. Während die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente und ihre Arbeitsweisen im Folgenden beschrieben sind, können weitere Details zur Arbeitsweise der Spulstelle 1 auch in der DE 10 2010 049 515 A1 nachgelesen werden.
Der Unterfaden 29 von der in Abspulstellung AS stehenden Ablaufspule 2 wird in Fadenlaufrichtung F durch den Fadenleitkanal 6 geleitet und auf die als Kreuzspule ausgebildete Auflaufspule 5 umgespult. Die Auflaufspule 5 wird in einem um die Schwenkachse 30 schwenkbaren Spulenrahmen 11 gehaltert und von einer Friktionswalze 34 angetrieben, welche Friktionswalze 34 gleichzeitig als Nutentrommel für die zur Bildung der Kreuzspule benötigte Fadentraversierung fungiert. Auflaufspule 5, Spulenrahmen 11 und Friktionswalze 34 bilden zusammen die Spulvorrichtung 4.
Der Fadenleitkanal 6 zerfällt in mehrere für die Aufnahme bestimmter Elemente dienende Teile: Abspulhilfseinrichtung 3 mit teleskopierbarem, d. h. in die beiden Richtungen 36 verschiebbarem, Saugfuß 19, der durch eine Verschlussblende 20 geschlossen werden kann und über eine Druckluftdüsenanordnung 40 verfügt; Aufnahmeabschnitt 33 zur Aufnahme eines Fadenspanners 9; Aufnahmegehäuse 18 zur Aufnahme eines Fadenspleißers 8 und einer Druckluftdüse 41; Aufnahmeabschnitt 32 zur Aufnahme eines Fadenreinigers 10; Aufnahmeabschnitt 31 zur Aufnahme eines Fadenzugkraftsensors 35 und optional (und nicht dargestellt) eines Aufnahmegehäuses für eine Paraffiniereinrichtung; Fadenansaugeinrichtung 21; Saugkopf 22; Steuerklappe 23.
Zwischen einem maschinenlangen Saugluftkanal 17 und dem Fadenleitkanal 6 verlaufen Saugluftstutzen 12, 13 und 14, die durch Drehung der Blendenscheibe 15 mit dem Saugluftkanal 17 verbunden werden können, indem die Ansaugöffnungen 16 der Blendenscheibe 15 mit den zu öffnenden der Saugluftstutzen 12, 13 und 14 in Deckung gebracht werden. Schließlich sind noch der Unterfadensensor 37 und der Oberfadensensor 38 sowie die Ansaugöffnung 28 des Saugluftstutzens 14 im Fadenleitkanal 6 eingezeichnet.
Bzgl. der Unterfadenvorlage muss der Unterfaden 29 zunächst von der Ablaufspule 2 gelöst werden. Dazu wird der Saugfuß 19 bei geöffneter Verschlussblende 20 teleskopartig über das obere Ende der Ablaufspule 2 ausgedehnt. Danach kann grundsätzlich mit reinen Unterdruckströmungen im Fadenleitkanal 6 gearbeitet werden, indem man einzelne oder alle der Saugluftstutzen 12, 13 und 14 an den Saugluftkanal 17 durchschaltet. Bei optimalem Timing, ggf. getriggert auf Sensoren im Fadenleitkanal 6, welche die Position des angesaugten Unterfadens 29 melden, kann der Unterfaden 29 so bis unmittelbar unterhalb der Friktionswalze 34 gebracht werden. Bei solchem reinen Unterdruckeinsatz muss jedoch vermieden werden, dass der Unterfaden zu weit in einen der Saugluftstutzen 12, 13 und 14 eingesogen und insbesondere nicht bis in den Saugluftkanal 17 eingesogen wird, da er dort kaum noch zu lösen ist. Das Timing ist dabei also kritisch.
Dies kann deutlich entspannt werden, wenn zumindest zum Lösen des Unterfadens 29 von der Ablaufspule 2 eine geeignete Druckluftströmung eingesetzt wird, die wie hier dargestellt, durch die Druckluftdüsenanordnung 40 bewirkt werden kann. Bei geeigneter Stärke etabliert diese Druckluftströmung nämlich eine wesentliche auf den oberen Ausgang des Fadenleitkanals 6 gerichtete und an den Saugluftstutzen 12, 13 und 14 vorbeiführende Strömungskomponente. In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet die Erfindung daher auch überhaupt keine Unterdruckströmungen und schließt die Saugluftstutzen 12, 13 und 14 während der Unterfadenvorlage.
Der geschlossene Fadenleitkanal 6 kanalisiert die durch die Druckluftdüsenanordnung 40 erzeugte Druckluftströmung bis kurz unterhalb der Friktionswalze 34, was für die Unterfadenvorlage vorteilhaft ist. Die Erfindung kann jedoch auch ohne einen geschlossenen Fadenleitkanal 6 ausgeführt werden. Denn wesentlich ist nur der in Richtung der Friktionswalze 34 zielende Druckluftstoß der Druckluftdüsenanordnung 40, der den Unterfaden 29 bis in die Nähe der Friktionswalze 34 mitnimmt, wo er dann von der Wirbelströmung der rotierenden Friktionswalze 34 übernommen wird. Ein solch gerichteter Druckluftstoß lässt sich jedoch auch ohne Fadenleitkanal 6 erzeugen. Es genügt eine geeignete Druckluftdüsenanordnung 40, ggf. unterstützt durch ein anschließendes kurzes Führungsrohr.
Die ersten Phasen der Unterfadenvorlage, also der Transport des Unterfadens 29 von der Ablaufspule 2 bis unmittelbar unterhalb der Friktionswalze 34, lassen sich noch zuverlässiger gestalten, setzt man weitere Druckluftstöße auf dem dazwischen liegenden Fadenweg ein. In 1 werden dazu im Aufnahmeabschnitt 18 des Fadenleitkanals 6 eine oder mehrere Druckluftdüsen 41 benutzt. Auch diese müssen nicht grundsätzlich in einem geschlossenen und den gesamten Fadenweg zwischen Ablaufspule 2 und Friktionswalze 34 umschließenden Fadenleitkanal 6 eingesetzt werden, sondern es kann sich auch um eine im Freien angebrachte Düse oder auch um eine so angebrachte Düsenanordnung handeln. Entscheidend ist nur, dass auf dem Fadenweg von der Ablaufspule 2 zur Friktionswalze 34 dem Faden weitere Antriebsenergie in der gewünschten Fadenlaufrichtung F zugeführt wird. Dabei muss in beiden Fällen darauf geachtet werden, dass der Unterfaden 29 sich nicht an den Druckluftdüsen 41 oder ihrer Halterung verfängt. Im Falle eines geschlossenen Fadenleitkanals 6 ist dies durch bündige Anbringung in der Kanalwand besonders einfach. Problemlos lösbar ist dies jedoch auch bei freier Anbringung, z. B. durch die Verwendung geeigneter Fadenleitbleche vor den Druckluftdüsen 41.
Bei geeigneter Anordnung und/oder Ausgestaltung der Druckluftdüsen 41 und/oder der anschließenden Strömungsführung, hier insbesondere bei Verwendung eines Fadenleitkanals 6, erzeugt der Druckluftstoß der Druckluftdüse 41 auch eine an der Friktionswalze 34 vorbeigehende Strömungskomponente. Diese Strömungskomponente verbindet sich dann mit der von der rotierenden Friktionswalze 34 erzeugten Wirbelströmung und unterstützt somit nicht nur Teile der ersten Phasen der Unterfadenvorlage, also den Transport des Unterfadens 29 von den Druckluftdüsen 41 bis unmittelbar unter die Friktionswalze 34, sondern auch deren letzte Phase, also den Weitertransport des Unterfadens 29 vorbei an der Friktionswalze 34.
Erfindungswesentlich für die letzte Phase der Unterfadenvorlage bleibt jedoch auch in diesem Ausführungsbeispiel die Rotation der Friktionswalze 34. Denn ohne die durch diese erzeugte Wirbelströmung, welche den Unterfaden 29 an der Friktionswalze 34 vorbei mitnimmt, besteht immer die Gefahr, dass die Druckluftstöße den Unterfaden 29 nur gegen die Friktionswalze 34 oder auch andere in der Nähe davon befindliche Bauteile schleudern, so dass der Unterfaden 29 nach Abschaltung der Druckluft wieder nach unten Richtung Ablaufspule 2 zurückfällt. Nur das Vorbeiführen des Unterfadens 29 an der Friktionswalze 34 mittels der durch ihre Rotation hervorgerufenen Wirbelströmung bringt den Unterfaden 29 zuverlässig auf und hinter die Auflaufspule 5, also in einen Bereich, wo er bis zu seiner Aufnahme durch das Bedienpersonal oder durch eine automatische Einrichtung ruhen kann.
Die Menge des Unterfadens 29, welche nach Beendigung der Unterfadenvorlage auf und hinter der Auflaufspule 5 ruht, wird hauptsächlich durch die Steuerung der Druckluftdüsenanordnung 40 und ggf. der übrigen Komponenten der Abspulhilfseinrichtung 3 bestimmt. Bevorzugt wird dazu die Druckluftdüsenanordnung 40, mit einem oder mehreren kurzen Druckluftstößen beaufschlagt, wobei dann die Zahl der Druckluftstöße ein gutes Maß für die in der Ruhezone deponierte Unterfadenmenge ist. Bei Verwendung einer oder mehrerer Druckluftdüsen 41 im weiteren Fadenweg können diese ebenfalls mit kurzen Druckluftstößen belegt werden, die dann im Wesentlichen gleichzeitig oder nur gering verzögert zu denen an der Druckluftdüsenanordnung 40 sein sollten.
Alternativ können die Druckluftdüsen 41 aber auch während der gesamten Unterfadenvorlage mit Druckluft versorgt werden.
Wie schon erwähnt, ist das Timing der Rotation der Friktionswalze 34 nicht kritisch für eine zuverlässige Unterfadenvorlage, und im einfachsten Fall lässt man die Friktionswalze 34 daher während der gesamten Unterfadenvorlage rotieren. Ein typisches Ablaufschema für die Unterfadenvorlage sieht dann wie folgt aus:

1. Abheben der leeren Hülse der Auflaufspule 5 von der Friktionswalze 34 durch Anheben des Spulenrahmens 11;
2. Friktionswalze 34 in Spulrichtung in Rotation versetzen;
3. einen oder mehrere Druckluftstöße auf die Druckluftdüsenanordnung 40 und die eine oder mehreren Druckluftdüsen 41 geben;
4. Unterfaden 29 im unteren Bereich des Fadenleitkanals 6 (mittels einer nicht dargestellten Unterfadenklemme) klemmen;
5. Friktionswalze 34 anhalten;
6. Leerhülse der Auflaufspule 5 wieder durch Senken des Spulenrahmens 11 auf Friktionswalze 34 absenken.

Diesen Ablauf steuert bevorzugt die Steuerung 53 der Spulstelle 1, indem sie über die Steuerleitungen 53a, 53b, 53c und 53d die dazu nötigen Aktoren anspricht, nämlich den Stellmotor des Spulenrahmens 11, den Antriebsmotor der Friktionswalze 34 sowie die Ventile der Druckluftdüsenanordnung 40 und der Druckluftdüsen 41. Alternativ kann die Steuerung aber auch durch die Zentralsteuerung 55 des Spulautomaten wahrgenommen werden, die in der Figur über die Verbindungsleitung 54 mit der Spulstellensteuerung 53 in Kontakt steht.
Diese Steuerung kann zum einen vollautomatisch z. B. über ein in der Spulstellensteuerung 53 hinterlegtes Programm in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Spulstelle 1 ausgeführt werden. Es ist jedoch zumindest ergänzend auch eine manuelle Steuerung möglich, die generell zur Fehlerbehebung und für Wartungsarbeiten vorteilhaft ist und insbesondere bei halbautomatischen Spulautomaten sich gut in die übrigen manuellen Arbeitsgänge einfügt. Für eine solche manuelle Steuerung können die hier als Knöpfe ausgeführten Bedienelemente 51 des Bedienpaneels 50 genutzt werden.
Über die Verbindungsleitung 52 erfährt die Spulstellensteuerung 53 von der Betätigung der Bedienknöpfe 51, woraufhin sie die angeforderten Aktionen durchführt.
Die 2a bis 2d zeigen in schematischer Seitenansicht vier aufeinanderfolgende Momentaufnahmen der letzten Phase der Unterfadenvorlage. Dargestellt sind zunächst von der Spulvorrichtung 4 nur die Leerhülse der Auflaufspule 5 und die Friktionswalze 34, sowie vom Fadenleitkanal 6 nur deren auflaufspulenseitige Teile, also die Fadenansaugeinrichtung 21 mit dem hier unbenutzten und daher verschlossenen Saugluftstutzen 14, der Saugkopf 22 sowie die Steuerklappe 23. Der Saugkopf 22 ist von der Auflaufspule 5 (in der Figur nach rechts) weggeklappt und auch die Steuerklappe 23 ist von der Fadenansaugeinrichtung 21 (in der Figur nach links) weggeklappt. Damit ist der Weg von der auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21 und damit vom Fadenleitkanal 6 zur Auflaufspule 5 weitgehend frei von Hindernissen, und dieser obere Teil des Fadenleitkanals 6 bewirkt durch seine Formgebung eine Leitung der Luftströmung aus dem Fadenleitkanal 6 aus dessen auflaufspulenseitiger Öffnung 47 heraus seitlich (und in der Figur rechts) an der Friktionswalze 34 und Auflaufspule 5 vorbei.
Wie schon beschrieben, werden zur Einleitung der Unterfadenvorlage die Auflaufspule 5 von der Friktionswalze 34 abgehoben und die Friktionswalze 34 in Spulrichtung in Rotation 43 versetzt. Dadurch entsteht um die Friktionswalze 34 und die Auflaufspule 5 die (in der Figur nur schematisch angedeutete) Wirbelströmung 42. Ein oder mehrere Druckluftstöße der Druckluftdüsenanordnung 40 lösen den Unterfaden 29 von der Ablaufspule 2 und blasen ihn im Fadenleitkanal 6 nach oben Richtung Friktionswalze 34. Eine oder mehrere gleichzeitige oder kurz verzögerte Druckluftstöße der Druckluftdüsen 41 unterstützen die Vorwärtsbewegung des Unterfadens 29. Diese Druckluftstöße der Druckluftdüsenanordnung 40 und der Druckluftdüsen 41 erzeugen also im Fadenleitkanal 6 eine nach oben Richtung Friktionswalze 34 gerichtete Luftströmung, welche den Unterfaden 29 nach oben transportiert. Diese in 2 schematisch durch die Pfeile 46 angedeutete Luftströmung verlässt die Fadenansaugeinrichtung 21 durch deren auflaufspulenseitige Öffnung 47 und verbindet sich im Anschluss mit der von der rotierenden Friktionswalze 34 erzeugten Wirbelströmung 42.
Teilweise schon beim Ablösen von der Ablaufspule 2, aber erst recht später durch das Zusammenspiel von Luftströmung und Fadeneigengewicht beim Transportprozess im Fadenleitkanal 6, kommt es dabei typischerweise zur Bildung von losen, ungeordneten Ansammlungen des Unterfadens 29, die im Folgenden als Knäuel 44, 44' und 44” bezeichnet werden. Denn solche Fadenansammlungen bieten der Luftströmung einen höheren Widerstand als ein Einzelfaden, weswegen der Fadentransport von solchen Knäueln bestimmt wird. Dabei besitzen die Knäuel jedoch keine statische Struktur, sondern bilden nur lose Ansammlungen, in denen der Faden durch die Strömung ständig umgelagert wird, wodurch sich die Knäuel stetig verändern und auch wieder aufgelöst werden können.
2a zeigt die Situation, in der das auflaufspulenseitige Ende des Unterfadens 29, das typisch in einem Knäuel 44 vorliegt, sich kurz vor der auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21 befindet. Anschließend transportiert die Druckluftströmung 46 das Knäuel 44 des Unterfadens 29 aus der auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21, wonach es in den Bereich der von der rotierenden Friktionswalze 34 erzeugten Wirbelströmung 42 gelangt. Diese übernimmt das Knäuel 44 und transportiert es an der (in der Figur rechten) Seite der Friktionswalze 34 vorbei weiter nach oben, s. 2b, in der zudem ein weiteres, noch in der Fadenansaugeinrichtung 21 befindliches Knäuel 44' dargestellt ist.
In dieser Ausführungsform unterstützt die Druckluftströmung 46 also nicht nur den Transport des Unterfadens 29 im Fadenleitkanal 6 bis zur auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21, sondern unterstützt auch darüber hinaus den Weitertransport des Unterfadens 29 an der Friktionswalze 34 vorbei. Die Ausdehnung der Druckluftströmung 46 bis oberhalb der auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21 ist also für die letzte Phase der Unterfadenvorlage von Vorteil.
Die Erfindung ist jedoch auf eine solch ausgedehnte Druckluftströmung 46 nicht angewiesen, da die von der rotierenden Friktionswalze 34 erzeugte Wirbelströmung 42 auch bereits einen Unterdruck oberhalb der auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21 schafft. Dieser Unterdruck genügt aber in vielen Fällen, um allein den am Ende der ersten Phasen der Unterfadenvorlage knapp unterhalb der auflaufspulenseitigen Öffnung 47 der Fadenansaugeinrichtung 21 befindlichen Unterfaden 29 zu erfassen und ausreichend weit nach oben zu ziehen, bis er vollends in die Wirbelströmung 42 eintritt, welche ihn in der im Folgenden beschriebenen Weise dann auf und hinter die Auflaufspule 5 befördert.
Im weiteren Verlauf nimmt die Wirbelströmung 42 die von ihr erfassten Knäuel 44 nd 44' des Unterfadens 29 mit und beschleunigt sie weiter, woraufhin deren vorderstes 44 auch aufgrund seiner Massenträgheit dann sogar über die Auflaufspule 5 hinausschießt, s. 2c, in der auch ein drittes, noch in der Fadenansaugeinrichtung 21 befindliches Knäuel 44'' dargestellt ist.
Nach Abschalten der Druckluftstöße der Druckluftdüsenanordnung 40 und der Druckluftdüsen 41 und anschließend der Rotation 43 der Friktionswalze 34 kommen sowohl die Druckluftströmung 46 als danach auch die Wirbelströmung 42 zum Erliegen. Unter dem Einfluss seines Eigengewichtes fallen der Unterfaden 29 und die von ihm gebildeten Knäuel 44, 44' und 44'' nach unten, s. 2d. Insbesondere kommt dabei das vom auflaufspulenseitigen Ende des Unterfadens 29 gebildete Knäuel 44 auf oder hinter der Leerhülse der Auflaufspule 5 zu liegen. In 2d ist dargestellt, dass auch das diesem ersten Knäuel 44 folgende zweite Knäuel 44' auf der Auflaufspule 5 zu liegen kommt, während das Knäuel 44'' weiter in der Fadenansaugeinrichtung 21 nach unten zurückgefallen ist.
Die genaue Lage des Unterfadens 29 und seiner Knäuel 44, 44' und 44'' ist jedoch nicht von Bedeutung. Entscheidend ist einzig, dass die durch die Rotation 43 der Friktionswalze 34 erzeugte Wirbelströmung 42 einen Teil des Unterfadens 29 auf der Leerhülse der Auflaufspule 5 abgelegt hat. Dort ist er dann leicht zugänglich für das Bedienpersonal oder eine automatische Handhabungseinrichtung, welche ihn anschließend an der Leerhülse der Auflaufspule 5 festlegen kann.
Wenngleich das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Ausführung eingerichteten Vorrichtungen im Vorstehenden nur in bestimmten Varianten beschrieben wurden, ist für den Fachmann deutlich, dass die einzelnen Ausgestaltungen sowohl größtenteils frei miteinander kombiniert als auch einzeln verwendet werden können und auch weitere Varianten möglich sind. So muss z. B. die Wirbelströmung um die Leerhülse der Auflaufspule nicht notwendigerweise von einer Friktionswalze erzeugt werden, sondern die Leerhülse kann auch selbst durch einen Direktantrieb rotiert werden.
Weiter soll der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen werden, dass der unbestimmte Artikel nicht ausschließt, dass mit ihm bezeichnete Bauteile nicht auch mehrfach vorhanden sein können. Genauso bedeutet die Beschreibung eines bestimmten Bauteils nicht notwendigerweise, dass seine Funktionen nicht auch auf mehrere alternative Bauteile verteilt werden könnten, oder die Funktionen mehrerer beschriebener Bauteile nicht in einem einzigen zusammengefasst werden könnten.
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 102010049515 A1 [0005, 0006, 0017, 0029]

Claims

Verfahren zur Durchführung der letzten Phase der Unterfadenvorlage, also zum Transport eines Unterfadens (29) aus einem seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich in der Nähe einer Leerhülse einer Auflaufspule (5) einer Spulstelle (1) eines Spulautomaten in einen Bereich, von dem aus unmittelbar, vom Bedienpersonal oder von einer automatischen Einrichtung wie einem Serviceaggregat des Spulautomaten, die Verbindung des Unterfadens (29) mit der Leerhülse der Auflaufspule (5) erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass diese letzte Phase der Unterfadenvorlage durch Rotation einer mit der Auflaufspule (5) in Reibschluss bringbaren Friktionswalze (34) oder durch Rotation der Auflaufspule (5) oder durch Rotation dieser beiden Elemente bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewirken der letzten Phase der Unterfadenvorlage die Friktionswalze (34) rotiert wird, während die Auflaufspule (5) von der Friktionswalze (34) abgehoben ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Phasen der Unterfadenvorlage, also der Transport des Unterfadens (29) von einer Ablaufspule (2) der Spulstelle (1) in den seiner weiteren Handhabung nicht unmittelbar zugänglichen Bereich, pneumatisch durch Anlegung von Unterdruck- und/oder Druckluftströmungen (46) erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Phasen der Unterfadenvorlage in einem geschlossenen Fadenleitkanal (6) erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die ersten Phasen der Unterfadenvorlage zumindest teilweise unterstützende Druckluftströmung (46) auch die letzte Phase der Unterfadenvorlage unterstützt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Unterdruck- und Druckluftströmungen (46) derart gewählt werden, dass eine gewünschte Menge des Unterfadens (29) in den Bereich transportiert wird, von dem aus er unmittelbar mit der Leerhülse der Auflaufspule (5) verbunden werden kann.
Spulstelle (1) eines Spulautomaten oder Spulautomat mit Spulstelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Spulstelle (1) oder des Spulautomaten zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Spulstelle (1) eines Spulautomaten oder Spulautomat mit Spulstelle (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulstelle (1) ein oder mehrere Bedienelemente aufweist, deren Betätigung die Steuerung der Spulstelle (1) oder des Spulautomaten dazu veranlassen, eine oder mehrere der Phasen der Unterfadenvorlage durchzuführen.