DE102015102285A1

DE102015102285A1 - Verfahren zur Erkennung und Markierung von fehlerhaften Abschnitten in Vorgarnen für Spinn-Strickmaschinen

Info

Publication number: DE102015102285A1
Application number: DE102015102285.0A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bauer; Manuel Schwab; Sabine Käse; Bernd Boss
Original assignee: Sipra Patententwicklungs und Beteiligungs GmbH
Current assignee: Sipra Patententwicklungs und Beteiligungs GmbH
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2016-08-18
Also published as: TW201641762A

Abstract

Ein Verfahren zur Detektion, Markierung, Erkennung und Entfernung von fehlerhaften Abschnitten in einem Vorgarn (V) für eine Spinn-Strickmaschine (20), gekennzeichnet durch die Schritte: a. Abspulen einer Flyerspule (1) mit dem Vorgarn (V); b. Durchführen des Vorgarns (V) durch eine Sensoreinrichtung (4) zur Detektion von fehlerhaften Abschnitten; c. Markieren der fehlerhaften Abschnitte des Vorgarns (V) durch eine Markierungseinrichtung (6); d. Aufspulen des markierten Vorgarns (V) auf eine Maschinenspule (8); e. Bestücken der Spinn-Strickmaschine mit mindestens einer Maschinenspule (8); f. Zuführen des Vorgarns (V) von der Maschinenspule (8) über eine Markierungserkennungseinrichtung zu einem Streckwerk der Spinn-Strickmaschine; g. Steuerung der Spinn-Strickmaschine in Abhängigkeit von den Signalen der Markierungserkennungseinrichtung, um erkannte fehlerhafte Abschnitte des Vorgarns (V) vor Erreichen der Strickwerkzeuge auszusondern.

Description

Bei Spinn-Strickmaschinen wird aus einem Vorgarn mittels eines Streckwerks ein verzogenes Fasermaterial hergestellt und vorzugsweise unverdrillt den Strickwerkzeugen zugeführt. Die aus diesem Fasermaterial hergestellte Strickware zeichnet sich durch einen besonders weichen Griff aus.
Da die Vorgarne in der Regel Bereiche mit Verdickungen im Fasermaterial und/oder Dünnstellen aufweisen und auch durch Verschmutzungen belastet sein können, ist es notwendig, das Vorgarn vor dem Einlauf in das Streckwerk auf solche fehlerhaften Abschnitte hin zu untersuchen und diese Abschnitte auszusondern, um die gewünschte Qualität der Strickware sicherstellen zu können. Ein entsprechendes Verfahren ist beispielsweise in der DE 10 2008 008 210 A1 offenbart.
Sensoreinrichtungen, mit denen das Vorgarn auf fehlerhafte Abschnitte hin untersucht werden kann, sind unter anderem aus der DE 10 2008 031 130 A1 bekannt. Diese Sensoreinrichtungen erfassen Kapazitätsänderungen auf Grund von Fasermasseschwankungen im Vorgarn. Da sie direkt an der Spinn-Strickmaschine angeordnet sind, sind diese Sensoreinrichtungen sich verändernden äußeren Einflüssen wie Temperatur, Luftfeuchte oder elektromagnetischen Feldern ausgesetzt, die das Messergebnis verfälschen können. Es sind daher aufwändige Maßnahmen wie Abschirmungen oder Software-Kompensationen nötig, um dennoch unter allen Betriebsbedingungen verlässliche Messergebnisse zu erhalten.
Es wurde daher in der DE 10 2010 022 339 A1 vorgeschlagen, in einer Umspuleinrichtung sämtliche fehlerhaften Abschnitte aus dem Vorgarn zu entfernen und somit der Strickmaschine nur fehlerfreies Material zur Verfügung zu stellen. Allerdings enthält das solchermaßen aufbereitete Vorgarn Anspleißstellen, die ebenfalls eine Materialverdickung darstellen und zu Qualitätsbeeinträchtigungen des Gestricks führen. Außerdem ist dieses Vorgehen wegen des hohen Zeitaufwands für das Ausreinigen des Vorgarns nicht wirtschaftlich.
Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Qualitätskontrolle des Vorgarns für Spinn-Strickmaschinen kostengünstiger und zuverlässiger als bisher zu gestalten.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur Detektion, Markierung, Erkennung und Entfernung von fehlerhaften Abschnitten in einem Vorgarn für eine Spinn-Strickmaschine, das gekennzeichnet ist durch die Schritte:

a. Abspulen einer Flyerspule mit dem Vorgarn;
b. Durchführen des Vorgarns durch eine Sensoreinrichtung zur Detektion von fehlerhaften Abschnitten;
c. Markieren der fehlerhaften Abschnitte des Vorgarns durch eine Markierungseinrichtung;
d. Aufspulen des markierten Vorgarns auf eine Maschinenspule;
e. Bestücken der Spinn-Strickmaschine mit mindestens einer Maschinenspule;
f. Zuführen des Vorgarns von der Maschinenspule über eine Markierungserkennungseinrichtung zu einem Streckwerk der Spinn-Strickmaschine;
g. Steuerung der Spinn-Strickmaschine in Abhängigkeit von den Signalen der Markierungserkennungseinrichtung, um erkannte fehlerhafte Abschnitte des Vorgarns vor Erreichen der Strickwerkzeuge auszusondern.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Untersuchung des Vorgarns durch die Sensoreinrichtung außerhalb der Spinn-Strickmaschine durchgeführt. Die Sensoreinrichtung ist somit nicht mehr den rauen Betriebsbedingungen der Maschine ausgesetzt. Die Untersuchung des Vorgarns kann in einem geschützten Raum für eine Vielzahl von Flyerspulen durchgeführt werden. Anschließend wird die Spinn-Strickmaschine mit Maschinenspulen mit dem markierten Vorgarn bestückt. An der Spinn-Strickmaschine ist pro Streckwerk lediglich eine kostengünstige, einfach aufgebaute Markierungserkennungseinrichtung erforderlich, die die markierten Abschnitte des Vorgarns erkennt und die Maschinensteuerung veranlasst, ein Aussondern der markierten Abschnitte zu erlauben. Das Aussondern kann dabei entweder manuell oder automatisch durch entsprechende Zusatzaggregate wie Greifer oder dergleichen durch die Spinn-Strickmaschine erfolgen. Nach dem Entfernen eines fehlerhaften Abschnitts können die Enden der fehlerfreien Vorgarnabschnitte auch durch Spleißen miteinander verbunden und der Spinn-Strickprozess fortgesetzt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das Vorgarn vor Erreichen der Sensoreinrichtung an einer Absaugdüse vorbeigeführt wird zur Entfernung von kleineren Verunreinigungen und Flusen. Diese kleineren Verunreinigungen werden dadurch eliminiert, bevor sie von der Sensoreinrichtung erkannt werden. Dadurch können unnötige Markierungsschritte vermieden und die Qualität des Vorgarns erhöht werden.
Bevorzugt können die fehlerhaften Abschnitte im Vorgarn von der Markierungseinrichtung mit einer maschinenlesbaren Codierung markiert werden. Dies können beispielsweise Strichcodes, ähnlich einem Barcode, sein. Dabei können die fehlerhaften Abschnitte auch durch einen Farbauftrag markiert werden. Unterschiedliche Fehlerarten können durch unterschiedliche Farben gekennzeichnet werden.
Alternativ oder zusätzlich können fehlerhafte Abschnitte durch den Auftrag eines lumineszierenden Materials markiert werden. Auch hier lässt sich eine Differenzierung der verschiedenen Fehlerarten wie Dünn- oder Dickstellen im Material durch einen unterschiedlichen Grad der Lumineszenz vornehmen.
Die unterschiedlichen Markierungsmöglichkeiten können auch kombiniert werden. Es kann dann je nach Art des detektierten Fehlers eine andere Codierung von der Markierungseinrichtung auf das Vorgarn aufgetragen werden.
Entsprechend kann anschließend die Markierungserkennungseinrichtung von der Art der detektierten Codierung abhängige Signale an die Steuerung der Spinn-Strickmaschine übermitteln und dadurch die je nach Fehlerarte erforderlichen Aktionen auslösen.
Mit der Sensoreinrichtung können jedoch auch Material- und Qualitätseigenschaften des Vorgarns erfasst und durch die Markierungseinrichtung auf einem Endabschnitt des Vorgarns oder durch eine zusätzliche Codier- und Markierungseinrichtung auf der Maschinenspule codiert aufgebracht werden. Der Strickmaschinen können auf diese Weise Informationen über die Qualität des Vorgarns, die von Spule zu Spule unterschiedlich sein kann, übermittelt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Detektion und Markierung von fehlerhaften Abschnitten in einem Vorgarn für eine Spinn-Strickmaschine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Umspuleinrichtung mit Abspulvorrichtungen für das Vorgarn von einer Flyerspule, eine der Abzugsvorrichtung nachgeordnete Sensoreinrichtung zur Detektion von fehlerhaften Abschnitten im Vorgarn und dieser nachgeordnet eine Markierungseinrichtung für das Vorgarn aufweist.
Vor der Sensorenrichtung kann eine Absaugdüse angeordnet sein, mit der bereits kleinere Verunreinigungen und Flusen aus dem Vorgarn entfernt werden können.
Die Markiereinrichtung kann vorzugsweise eine Materialauftragseinrichtung, insbesondere eine Farbsprüheinrichtung sein, um fehlerhafte Abschnitte im Vorgarn entsprechend markieren zu können.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung und die Markierungseinrichtung mit einer Auswerteeinheit für die Sensorsignale verbunden sind. Die Auswerteeinheit übernimmt die Steuerung der Markierungseinrichtung in Abhängigkeit von den Sensorsignalen. Dadurch ist es möglich, unterschiedliche Fehlerarten auf unterschiedliche Weise zu markieren.
Die Sensoreinrichtung kann vorzugsweise mindestens einen kapazitiven, mechanischen und/oder optischen Sensor aufweisen. Prinzipiell ist jede Sensortechnologie einsetzbar, mit der die in Vorgarnen auftretenden Fehler wie Dünn- oder Dickstellen sowie Verunreinigungen erfassbar sind.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Aufwickelvorrichtung für das geprüfte Vorgarn auf eine Maschinenspule mit einem parallel zur Richtung der Spulenachse beweglichen Leitorgan für das Vorgarn aufweist. Auf diese Weise kann das geprüfte und markierte Vorgarn in einer gewünschten Lagenfolge auf die Maschinenspule aufgewickelt werden. Die Lagenfolge kann hinsichtlich der Erfordernisse der Spinn-Strickmaschine optimiert werden. Insbesondere kann dafür gesorgt werden, dass das markierte Vorgarn in der Maschine ohne größere Spannungsschwankungen abgezogen werden kann.
Die Vorrichtung kann außerdem eine Codier- und Markierungseinrichtung für die Maschinenspule aufweisen, die mit der Sensoreinrichtung verbunden ist. Damit lassen sich die Qualität des Vorgarns betreffende Informationen bspw. in Form eines Barcodes auf der Maschinenspule aufbringen, der später an der Strickmaschine ausgelesen werden kann.
Die Erfindung betrifft weiter eine Spinn-Strickmaschine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens einen Strickwerkzeugträger mit einer Vielzahl von längs verschiebbaren Strickwerkzeugen und mindestens ein Stricksystem mit einem zugeordneten Streckwerk zum Verstrecken eines von einer Maschinenspule abgezogenen, markierten Vorgarns zu einem Fasermaterial aufweist, wobei vor dem mindestens einen Streckwerk eine Markierungserkennungseinrichtung angeordnet ist, die mit der Steuerung der Spinn-Strickmaschine verbunden ist und die eine Unterbrechung des Maschenbildungsprozesses mit den Strickwerkzeugen an einer Wechselstelle des Strickwerkzeugträgers auslöst, wenn sie eine entsprechende Markierung im Vorgarn entdeckt.
Die Spinn-Strickmaschine kann außerdem Einrichtungen zum Entfernen fehlerhafter Abschnitte im markierten Vorgarn aufweisen.
Dabei kann die Spinn-Strickmaschine vorzugsweise eine Rundstrickmaschine mit einem Nadelzylinder sein, wobei die Markierungserkennungseinrichtung in einem Abstand vor dem Stricksystem angeordnet ist, der der Länge des pro Umdrehung des Nadelzylinders verbrauchten Fasermaterials entspricht. Auf diese Weise ist es möglich, die Maschenbildung stets an der gleichen Umfangsstelle des Gestricks zu unterbrechen und neu anzusetzen. An dieser Stelle kann später der Gestrickschlauch aufgeschnitten werden, sodass die Unterbrechungsstellen nicht zu einer Qualitätsminderung des Gestricks führen.
Nachfolgend werden ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Untersuchen und Markieren von Vorgarn;
2 eine schematische Teilansicht einer Spinn-Strickmaschine.
Die Vorrichtung 10 gemäß 1 ist im Wesentlichen eine Umspulvorrichtung, mit der ein Vorgarn V von einer Flyerspule 1 mit Hilfe einer Abwickelvorrichtung 2, hier einem Walzenpaar, abgezogen wird. Anschließend wird das Vorgarn V an einer Absaugdüse 3 vorbeigeführt, mit der kleine Verunreinigungen und Flusen aus dem Vorgarn V entfernt werden können. Danach durchläuft das Vorgarn V eine Sensoreinrichtung 4, mit der beispielsweise die Masseschwankungen des Vorgarns V auf kapazitive Weise erfasst werden können. Damit lassen sich Dünn- und Dickstellen sowie die Einlagerung von Fremdpartikeln im Vorgarn V detektieren. Die Sensoreinrichtung 4 kann jedoch auch eine rein optische Sensoreinrichtung sein.
Die Sensoreinrichtung 4 ist mit einer Auswerteeinheit 5 verbunden, die ihrerseits eine Markierungseinrichtung 6 ansteuert. Je nach Art des durch die Sensoreinrichtung detektierten Fehlers bringt die Markierungseinrichtung einen entsprechenden Fehlercode auf das Vorgarn, beispielsweise durch Aufsprühen oder Auftupfen einer Farbe, auf.
Das markierte Vorgarn V wird anschließend mittels einer vertikal beweglichen Führungseinrichtung 7 in regelmäßigen Lagen auf eine Maschinenspule 8 aufgewickelt.
Die Vorrichtung 10 weist außerdem eine Codier- und Markierungseinrichtung 9 für die Maschinenspule 8 auf. Die Vorrichtung 9 ist mit der Sensoreinrichtung 4 verbunden und erhält von dieser allgemeine Informationen über die Qualität des Vorgarns V. Diese Informationen können von der Vorrichtung 9 in codierter Form auf der Maschinenspule aufgebracht werden.
Mit der Vorrichtung 10 können eine Vielzahl von Flyerspulen 1 außerhalb einer Spinn-Strickmaschine voruntersucht und das markierte Vorgarn auf Maschinenspulen 8 aufgewickelt werden. Anschließend werden die Maschinenspulen 8 in eine Spinn-Strickmaschine 20 eingesetzt, die beispielsweise den in 2 gezeigten schematischen Aufbau haben kann. Danach weist die Maschine 20 eine Rundstrickmaschine 21 mit einem Nadelzylinder 22 auf, in dem eine Vielzahl von Strickwerkzeugen 23 längs verschiebbar gelagert ist. Vor den Strickwerkzeugen 23 ist mindestens ein Streckwerk 24 angeordnet, mit dem das geprüfte Vorgarn V von der Maschinenspule zu einem Fasermaterial verstreckt und über ein Transportrohr 25 den Strickwerkzeugen zugeführt wird.
Zwischen der Maschinenspule 8 und dem Streckwerk 24 ist eine Markierungserkennungseinrichtung 26 angeordnet, mit der die von der Markierungseinrichtung 6 aufgebrachten Codierungen auf dem Vorgarn V erkannt werden. Die Markierungserkennungseinrichtung ist vorzugsweise ein optischer Sensor, der mit der Steuerung der Maschine 20 verbunden ist. Wird ein Fehler im Vorgarn V erkannt, so wird die Maschenbildung an den Strickwerkzeugen 23 unterbrochen und das fehlerhafte Stück des Vorgarns entfernt. Dies kann immer an einer bestimmten Wechselstelle am Nadelzylinder erfolgen. Somit kommen alle Unterbrechungen der Maschenbildung an derselben Umfangsstelle des gebildeten Gestrickschlauchs zu liegen. Diese Stelle kann später dazu genutzt werden, das Gestrick aufzuschneiden. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der DE 10 2008 008 211 A1 beschrieben.
Die Markierungserkennungseinrichtung 26 kann ein sehr einfacher und robuster Sensor sein, der auch unter rauen Einsatzbedingungen an der Maschine 20 stets zuverlässig arbeitet. Die Vorrichtung 10 hingegen mit der empfindlichen Sensoreinrichtung 4 kann in einem geschützten Raum getrennt von der Maschine 20 aufgestellt sein.
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 102008008210 A1 [0002]
DE 102008031130 A1 [0003]
DE 102010022339 A1 [0004]
DE 102008008211 A1 [0033]

Claims

Verfahren zur Detektion, Markierung, Erkennung und Entfernung von fehlerhaften Abschnitten in einem Vorgarn (V) für eine Spinn-Strickmaschine (20), gekennzeichnet durch die Schritte: a. Abspulen einer Flyerspule (1) mit dem Vorgarn (V); b. Durchführen des Vorgarns (V) durch eine Sensoreinrichtung (4) zur Detektion von fehlerhaften Abschnitten; c. Markieren der fehlerhaften Abschnitte des Vorgarns (V) durch eine Markierungseinrichtung (6); d. Aufspulen des markierten Vorgarns (V) auf eine Maschinenspule (8); e. Bestücken der Spinn-Strickmaschine (20) mit mindestens einer Maschinenspule (8); f. Zuführen des Vorgarns (V) von der Maschinenspule (8) über eine Markierungserkennungseinrichtung (26) zu einem Streckwerk (24) der Spinn-Strickmaschine (20); g. Steuerung der Spinn-Strickmaschine (20) in Abhängigkeit von den Signalen der Markierungserkennungseinrichtung (26), um erkannte fehlerhafte Abschnitte des Vorgarns (V) vor Erreichen der Strickwerkzeuge (23) auszusondern.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgarn (V) vor Erreichen der Sensoreinrichtung (4) an einer Absaugdüse (3) vorbeigeführt wird zur Entfernung von kleineren Verunreinigungen und Flusen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass fehlerhafte Abschnitte im Vorgarn (V) von der Markierungseinrichtung (6) mit einer maschinenlesbaren Codierung markiert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass fehlerhafte Abschnitte durch einen Farbauftrag markiert werden.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass fehlerhafte Abschnitte durch den Auftrag eines lumineszierenden Materials markiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Art des detektierten Fehlers eine andere Codierung von der Markierungseinrichtung (6) auf das Vorgarn (V) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungserkennungseinrichtung (26) von der Art der detektierten Codierung abhängige Signale an die Steuerung der Spinn-Strickmaschine (20) übermittelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Sensoreinrichtung (4) Material- und Qualitätseigenschaften des Vorgarns (V) erfasst und durch die Markierungseinrichtung (5) auf einem Endabschnitt des Vorgarns oder durch eine Codier- und Markierungseinrichtung (9) auf der Maschinenspule codiert aufgebracht werden.
Vorrichtung zur Detektion und Markierung von fehlerhaften Abschnitten in einem Vorgarn (V) für eine Spinn-Strickmaschine (20) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Umspuleinrichtung mit Abspulvorrichtungen (2) für das Vorgarn (V) von einer Flyerspule (1), eine der Abzugsvorrichtung (2) nachgeordnete Sensoreinrichtung (4) zur Detektion von fehlerhaften Abschnitten im Vorgarn (V) und dieser nachgeordnet eine Markierungseinrichtung (6) für das Vorgarn (V) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Sensoreinrichtung (4) eine Absaugdüse (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Markiereinrichtung (6) eine Materialauftragseinrichtung, insbesondere eine Farbsprüheinrichtung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (4) und die Markierungseinrichtung (6) mit einer Auswerteeinheit (5) für die Sensorsignale verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (4) mindestens einen kapazitiven, mechanischen und/oder optischen Sensor aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufwickelvorrichtung für das geprüfte Vorgarn (V) auf eine Maschinenspule (8) mit einem parallel zur Richtung der Spulenachse beweglichen Leitorgan (7) für das Vorgarn (V) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Codier- und Markierungseinrichtung (9) für die Maschinenspule (8) aufweist, die mit der Sensoreinrichtung (4) verbunden ist.
Spinn-Strickmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Strickwerkzeugträger (22) mit einer Vielzahl von längs verschiebbaren Strickwerkzeugen (23) und mindestens ein Stricksystem mit einem zugeordneten Streckwerk (24) zum Verstrecken eines von einer Maschinenspule (8) abgezogenen, markierten Vorgarns (V) zu einem Fasermaterial aufweist, wobei vor dem mindestens einen Streckwerk (24) eine Markierungserkennungseinrichtung (26) angeordnet ist, die mit der Steuerung der Spinn-Strickmaschine (20) verbunden ist und die eine Unterbrechung des Maschenbildungsprozesses mit den Strickwerkzeugen (23) an einer Wechselstelle des Strickwerkzeugträgers (22) auslöst, wenn sie eine Markierung eines fehlerhaften Abschnitts im Vorgarn (V) entdeckt.
Spinn-Strickmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Rundstrickmaschine (21) mit einem Nadelzylinder (22) ist und die Markierungserkennungseinrichtung (26) in einem Abstand vor dem Stricksystem angeordnet ist, der der Länge des pro Umdrehung des Nadelzylinders (22) verbrauchten Fasermaterials entspricht.