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Die Erfindung betrifft ein Fadenrohr für eine Auflaufspulen herstellende Textilmaschine, mit
- - einer Fadeneintrittsöffnung,
- - einem Anschlussabschnitt für eine Unterdruckquelle und
- - einem Detektionsbereich, der zur Überwachung eines Fadenrohrinnenraums durch eine außenseitig am Fadenrohr angeordnete Fadenerfassungseinheit ausgebildet ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Auflaufspulen herstellende Textilmaschine mit einem solchen Fadenrohr.
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Fadenrohre der eingangs genannten Art werden in unterschiedlichen Ausgestaltungen an Auflaufspulen herstellende Textilmaschinen eingesetzt, wobei oftmals über eine Unterdruckquelle ein vor einer Fadeneintrittsöffnung angeordneter Faden in das Fadenrohr hineingesaugt wird. Derartige Fadenrohre werden bspw. an Spulmaschinen dazu verwendet, um ein auflaufspulen- oder ablaufspulenseitiges Fadenende zu erfassen, damit dieses einer Fadenverbindungseinrichtung bereitgestellt werden kann. An Rotorspinnmaschinen wird das Fadenende entgegen der Produktionsrichtung der Spinnbox zum Anspinnen zugeführt. Zur Detektierung eines Fadenendes in einem solchen Fadenrohr ist es bekannt, die Fadenrohre mit einer Fadenerfassungseinheit zu versehen, welche in einem Detektionsbereich des Fadenrohres den Fadenrohrinnenraum überwacht und einen dort angeordneten Faden erkennt. Fadenrohre kommen außerdem an Spulmaschinen vor, die einen so genannten geschlossenen Fadenlauf aufweisen. Das heißt, dass diese Textilmaschinen einen den Fadenlaufweg umschließenden, mehrteiligen Fadenleitkanal bzw. mehrteiliges Fadenrohr aufweisen, der/das sich zwischen einer in Abspulstellung positionierten Vorlagespule und einer Spulvorrichtung zum Herstellen der Auflaufspule erstreckt.
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Aus der
DE 25 31 044 A1 ist eine Vorrichtung zum Erkennen eines Fadens in einem luftdurchströmten Kanal, der Bestandteil einer Saugeinrichtung zur Erfassung eines auflaufspulenseitigen Fadenendes ist, bekannt. An einem Rohrknie sind an der Rohrwand einander gegenüberliegende, zueinander fluchtende Öffnungen vorhanden, die zur Aufnahme einer aus einer Strahlungsquelle und einem Empfänger gebildeten Sensoranordnung dienen. Die Sensoranordnung bildet eine das Rohr durchquerende Lichtschranke, deren Unterbrechung durch einen Faden dessen Anordnung im Rohrinneren anzeigt.
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Um eine zuverlässige Erkennung des Fadens zu gewährleisten, ist es erforderlich, das Rohr im Bereich der Lichtschranke über seinen gesamten Umfang vor Verschmutzungen zu schützen, um einen durchgehenden Strahlengang von der Strahlungsquelle zum Empfänger, die an einander gegenüberliegenden Abschnitten des Rohres angeordnet sind, zu gewährleisten. Aufgrund der Neigung zur Verschmutzung weist die Vorrichtung jedoch eine hohe Fehleranfälligkeit auf.
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Ferner resultiert aus der Notwendigkeit, Öffnungen für die Sensoranordnung vorzusehen, ein erhöhter Konstruktionsaufwand für das Fadenrohr. Die Öffnungen weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass diese in dem Fadenrohr zu Luftverwirbelungen führen. Diese führen zu einem erhöhten Energieaufwand bei der Unterdruckerzeugung und bergen das Risiko von Leckagen. Letztlich sammeln sich an den Öffnungen aufgrund der in diesen Bereichen bestehenden Strömungsverhältnissen verstärkt Verschmutzungen an, was zu einer beschleunigten Unbrauchbarkeit der Messeinheit führt.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft daher ein Fadenrohr für eine Textilmaschine, mit einer Fadeneintrittsöffnung, einem Anschlussabschnitt für eine Unterdruckquelle und einem Detektionsbereich, der zur Überwachung eines Fadenrohrinnenraums durch eine außenseitig am Fadenrohr angeordnete Fadenerfassungseinheit ausgebildet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Fadenrohr ist, dass die Fadenerfassungseinheit eine Sendeeinheit zur Einbringung elektromagnetischer Strahlung in den Fadenrohrinnenraum und eine Empfängereinheit zur Erfassung einer durch einen im Fadenrohrinnenraum angeordneten Faden hervorgerufenen Strahlungsreflexion aufweist.
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Die erfindungsgemäße Fadenerfassungseinheit ist in einem Detektionsbereich des Fadenrohres angeordnet. Der Detektionsbereich ist dabei derart beschaffen, dass eine durch eine außenseitig am Fadenrohr angeordnete Sendeinheit emittierte elektromagnetische Strahlung in den Fadenrohrinnenraum gelangt und die von einem Faden im Fadenrohrinnenraum reflektierte Strahlung wieder von der außenseitig angeordneten Empfängereinheit erfasst werden kann. Diese Ausgestaltung des Detektionsbereichs erfolgt dabei unter Berücksichtigung der Wellenlänge der von der Sendeeinheit und Empfängereinheit abgestrahlten elektromagnetischen Strahlungen und ermöglicht es somit, auf Öffnungen in dem Fadenrohr, welche zur Aufnahme der Sendeeinheit und/oder Empfängereinheit dienen, zu verzichten. Durch den Verzicht auf derartige Öffnungen können auch keine Undichtigkeiten im Bereich der Sendeeinheit und/oder Empfängereinheit auftreten und die Strömungseigenschaften im Inneren des Fadenrohres werden nicht negativ beeinflusst, weshalb es nicht zu einer höheren Verunreinigung im Bereich der Fadenerfassungseinheit kommt.
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Die Erfassung des Fadens über eine von diesem hervorgerufenen Reflexion der eingebrachten Strahlung ermöglicht es zudem, die Sendeeinheit und die Empfängereinheit in einem in Abhängigkeit von der zu erfassenden Reflexion frei wählbaren Bereich zu positionieren. Anders als im Falle der Detektierung des Fadens über eine Unterbrechung einer Lichtschranke ist es nicht erforderlich, die Sende- und Empfängereinheit gegenüberliegend an dem Fadenrohr anzuordnen.
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Eine Fadenerkennung über eine Strahlungsreflexion weist darüber hinaus eine hohe Erkennungsgenauigkeit auf. Weitere Reflexionen, bspw. solche, die am Übergang von der Sendeeinheit zur äußeren Rohrwand und am Übergang der inneren Rohrwand entstehen, können in einfacher Weise über optisch oder elektronisch wirkende Elemente ausgeblendet werden.
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Das erfindungsgemäße Fadenrohr zeichnet sich somit durch seine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit bei der Erkennung eines innerhalb des Fadenrohres angeordneten Fadens aus. Zudem lässt sich die Fadenerfassungseinheit in besonders einfacher Weise an dem Fadenrohr anordnen, nachdem auf Zugangsöffnungen zur Einbringung der Sendeeinheit und/oder Empfängereinheit verzichtet werden kann. Die freie Positionierbarkeit der Fadenerfassungseinheit erlaubt es überdies, diese in einem Bereich des Fadenrohres anzuordnen, welcher im Betrieb einer nur geringen Belastung durch Verschmutzungen unterliegt.
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Die Auswahl der zur Erkennung verwendeten elektromagnetischen Strahlung kann grundsätzlich frei in Abhängigkeit von dem Material des zu detektierenden Fadens sowie des Materials des Fadenrohres erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Sendeeinheit IR-Strahlung abstrahlt und die Empfängereinheit zur Erfassung von IR-Strahlung ausgebildet ist.
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Die Verwendung einer IR-Strahlung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass sie besonders dazu geeignet ist, von einer außenseitig angeordneten Sendeeinheit in den Fadenrohrinnenraum abgestrahlt und durch eine außenseitig angeordnete Empfängereinheit erfasst zu werden. Zudem weist die Infrarotstrahlung ein gutes Reflexionsverhalten an einem Faden auf, sodass ein Fadenrohr mit einer Fadenerfassungseinheit bereitgestellt werden kann, welches besonders zuverlässig einen innerhalb des Fadenrohres angeordneten Faden erkennt.
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Die Ausgestaltung des Detektionsbereichs derart, dass über die außenseitig angeordnete Fadenerfassungseinheit eine elektromagnetische Strahlung in den Fadenrohrinnenraum abgestrahlt und dort reflektierte Strahlung von einer außenseitig angeordneten Empfängereinheit detektiert wird, ist grundsätzlich in Abhängigkeit von der verwendeten elektromagnetischen Strahlung frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Fadenrohr im Bereich der Fadenerfassungseinheit für IR-Strahlung durchlässig, insbesondere eine transparente Ausgestaltung aufweist. Neben einer vollständigen Ausgestaltung des Fadenrohres aus einem für IR-Strahlung durchlässigen Material bietet diese Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, das Fadenrohr nur in dem Bereich für Infrarotstrahlung durchlässig, insbesondere transparent, bzw. teiltransparent auszugestalten, in welchem durch die Fadenerfassungseinheit Infrarotstrahlung in das Fadenrohrinnere emittiert und Reflexionen erfasst werden. Diese Ausgestaltung zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, dass das Fadenrohr unabhängig von der im Detektionsbereich erforderlichen Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung ausgestaltet werden kann. Die im Bereich der Fadenerfassungseinheit erforderliche Durchlässigkeit des Fadenrohres kann bspw. durch einen geeigneten Einsatz in den Rohrkörper oder durch ein mehrteiliges Fadenrohr erreicht werden, wobei das den Detektionsbereich aufweisende Teil des Fadenrohres die für IR-Strahlung notwendige Durchlässigkeit besitzt. Die Verbindung mit dem Einsatz oder die Zusammensetzung des mehrteiligen Fadenrohres erfolgt dabei derart, dass keine negativen Einflüsse auf das Strömungsverhalten innerhalb des Fadenrohres bestehen.
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Die Anordnung der Empfängereinheit und Sendereinheit kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass diese in einem gemeinsamen Gehäuse der Fadenerfassungseinheit angeordnet sind. Eine entsprechende Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und zuverlässige Montage der Fadenerfassungseinheit an dem Fadenrohr, nachdem auf eine Ausrichtung von Empfängereinheit und Sendereinheit verzichtet werden kann, welche bereits in dem gemeinsamen Gehäuse in der für den Betrieb erforderlichen Weise positioniert sind. Die Verwendung eines gemeinsamen Gehäuses steigert somit die Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten der Fadenerfassungseinheit sowie die Zuverlässigkeit der Erkennung.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Fadenerfassungseinheit über einen Winkelbereich von 5° bis 50°, bevorzugt 5° bis 40°, besonders bevorzugt 5° bis 30° an einer Außenseite des Fadenrohres erstreckt. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Fadenerfassungseinheit nur über einen geringen Bogenabschnitt an der Außenseite des Fadenrohres. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Ausgestaltung der Fadenerfassungseinheit sowie des Fadenrohres, wobei gleichzeitig aufgrund der in den vorgenannten Winkelbereichen erfolgenden Positionierung von Sendeeinheit und Empfängereinheit ein nur geringer Abschnitt des Fadenrohres durch Verschmutzung einen negativen Einfluss auf das Messergebnis hätte. Insofern bietet die kompakte Ausgestaltung der Fadenerfassungseinheit die Möglichkeit der Positionierung in einem Abschnitt des Fadenrohres, welcher gering, bzw. nur kaum mit Verschmutzungen belastet ist.
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Eine Befestigung der Fadenerfassungseinheit an der Außenseite des Fadenrohres kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen, bspw. durch die Verwendung von Schrauben oder durch geeignete Klebemittel. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Fadenerfassungseinheit mittels Spannmittel an der Außenseite des Fadenrohres befestigt ist. Zu Spannmitteln gehören bspw. elastische Bänder oder aber auch Befestigungsbänder nach Art von Kabelbindern, mittels derer die Fadenerfassungseinheit in einfacher und komfortabler Weise an einer beliebigen Stelle des Fadenrohres befestigt werden kann. Auch erlauben die Kabelbinder durch eine Trennung eine einfache Entfernung und Repositionierung der Fadenerfassungseinheit durch die Verwendung weiterer Kabelbinder.
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Die Anordnung der Empfängereinheit und Sendereinheit zueinander kann grundsätzlich in Abhängigkeit von den konstruktiven Vorgaben sowie der zu erwartenden Reflexion, welche insbesondere aus der angenommenen Position des Fadens in dem Fadenrohr resultiert, erfolgen. So ist eine benachbart zueinander erfolgende parallele Ausrichtung von Empfängereinheit und Sendereinheit oder aber auch eine zueinander geneigte Ausrichtung, bei der diese bspw. in Richtung auf die Fadenrohrachse ausgerichtet sind, möglich.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Auflaufspulen herstellende Textilmaschine mit einem Fadenrohr umfassend eine Fadeneintrittsöffnung, einen Anschlussabschnitt für eine Unterdruckquelle und einen Detektionsbereich, der zur Überwachung eines Fadenrohrinnenraums durch eine außenseitig am Fadenrohr angeordnete Fadenerfassungseinheit ausgebildet ist.
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Die Textilmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Fadenrohr nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.
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Damit können die in diesem Zusammenhang bereits beschriebenen Vorteile und Wirkungen erzielt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine vereinfachte Darstellung einer Spulstelle mit einer vor einer Auflaufspule positionierten Saugdüse und
- 2 eine perspektivische Darstellung eines Fadenrohres der Spulstelle von 1 in einer perspektivischen Ansicht.
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In 1 ist in einer schematischen Darstellung einer Spulstelle 1 einer Kreuzspulen 3 herstellenden Textilmaschine dargestellt. Im regulären Betrieb der Textilmaschine verläuft ein Faden 21 von einer hier nicht dargestellten Ablaufspule oder Spinnvorrichtung entlang des Fadenlaufs 2 bis zu der als Kreuzspule 3 ausgestalteten Auflaufspule.
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In dem in 1 dargestellten Betriebszustand ist der Fadenlauf 2 jedoch aufgrund einer bewussten oder ungewollten Trennung des Fadens 21 unterbrochen. Im Falle einer Ausreinigung eines Garnfehlers erfolgt die Unterbrechung zur Entfernung des fehlerbehafteten Fadenstücks. Sollte dieses Fadenstück bereits auf die Kreuzspule 3 aufgelaufen sein, so ist der Faden 21 soweit abzuwickeln, bis mit einem geeigneten Schnitt der Garnfehler vollständig aus dem Faden 21 entfernt wird.
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In der in 1 wiedergegebenen Darstellung ist die Kreuzspule 3 auf die Wickelwalze 4 abgesenkt. Die Kreuzspule 3 wird von einem Spulenhalter 5 gehalten, der in einem Drehgelenk 6 im hier nur schematisch angedeuteten Maschinengestell 7 gelagert ist. Die Betätigung des hier nicht dargestellten Antriebs des Spulenhalters 5 wird von einer Steuereinheit 8 über Leitungen 9 gesteuert. Die Wickelwalze 4 wird durch einen hier nicht dargestellten Antrieb angetrieben, der über Leitungen 10 ebenfalls mit der Steuereinheit 8 verbunden ist. Um das fehlerbehaftete Fadenstück abzuwickeln wird die Wickelwalze 4 in einer der Aufspulrichtung entgegengesetzten Richtung 11 angetrieben und treibt dabei mit ihrer an der Umfangsfläche 12 der Kreuzspule 3 anliegenden Umfangsfläche die Kreuzspule 3 ebenfalls in einer der Aufspulrichtung entgegengesetzten Richtung 13 an.
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Im Bereich der Umfangsfläche 12 der Kreuzspule 3 ist eine Düsenöffnung 15 einer Saugdüse 14 positioniert. Die Saugdüse 14 ist dabei an einem Drehgelenk 16 schwenkbar mit dem Maschinengestell 7 verbunden, wobei im Drehgelenk 16 über ein Fadenrohr 17 der Anschluss an den zentralen Saugkanal 18 der Unterdruckquelle der Textilmaschine erfolgt. Die Schwenkbewegung der Saugdüse 14 erfolgt durch einen hier nicht dargestellten Antrieb, der über eine Steuerleitung 19 mit der Steuereinheit 8 verbunden ist. Von der Steuereinheit 8 wird auch ein hier nicht dargestelltes Ventil angesteuert, wodurch das Fadenrohr 17 vom Saugkanal 18 mit Unterdruck beaufschlagt wird. Durch die an der Düsenöffnung 15 anliegende Saugströmung in Richtung 20 auf den Saugkanal 18, wird das auf der Umfangsfläche 12 der Kreuzspule 3 liegende Ende des Fadens 21 in die Saugdüse 14 eingesaugt.
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In der in 1 dargestellten Betriebssituation ist das Ende des Fadens 21 bereits im Fadenrohr 17 im Bereich einer außenseitig an dem Fadenrohr 17 angeordneten Fadenerfassungseinheit 22 angeordnet. Die Anwesenheit des Fadens 21 in dem Bereich der Fadenerfassungseinheit 22 wird über diese detektiert und über eine Leitung 23 an die Steuereinheit 8 weitergegeben.
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Wenn das Ende des Fadens 21 die Fadenerfassungseinheit 22 erreicht hat, wird überprüft, ob zu diesem Zeitpunkt das Ende des Fadens 21 bereits so weit von der Kreuzspule 3 abgewickelt worden ist, dass der von einem Reiniger festgestellte Fadenfehler bereits von der Kreuzspule 3 abgewickelt worden ist. Ist dies der Fall, wird das Abwickeln und Absaugen des Endes des Fadens 21 gestoppt. Das Ende des Fadens 21 wird durch den Unterdruck in der Saugdüse 14 gehalten. Beim Herunterschwenken der Saugdüse 14 vollführt die Kreuzspule 3 eine bestimmte Drehung in der der Aufspulrichtung entgegengesetzten Richtung 13, mittels der eine solche Länge des aufgewickelten Fadens wieder von einer Kreuzspule 3 abgewickelt wird, dass das Ende des Fadens 21 seine Position in der Saugdüse 14 beibehalten kann.
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In 2 ist das Fadenrohr 17 in einer perspektivischen Darstellung mit einem Gehäuse 24 des an dem Fadenrohr 17 angeordneten Fadenerfassungseinheit 22 dargestellt. Das Gehäuse 24 der Fadenerfassungseinheit 22 weist zwei zentrale, der Außenseite des Fadenrohres 17 zugewandte Öffnungen 25, 26 auf, welche zur Anordnung einer hier nicht dargestellten Sendeeinheit und Empfangseinheit der Fadenerfassungseinheit 22 dienen, welche ortsfest in dem Gehäuse 24 positioniert werden. Eine Öffnung 29 in dem Gehäuse 24 dient zur Aufnahme von Leitungen 23, mittels der die Sendeeinheit und Empfangseinheit mit der Steuereinheit 8 verbunden sind.
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Zur Befestigung des Gehäuses 24 der Fadenerfassungseinheit 22 an dem Fadenrohr 17 weist das Gehäuse 24 zwei seitlich von diesem abstehende Befestigungslaschen 27 auf, welche eine an den Rohraußendurchmesser angepasste gebogene Form besitzen. Zur Befestigung des Gehäuses 24 weisen die Befestigungslaschen 27 einander gegenüberliegende Öffnungen 28 auf, welche zur Aufnahme von hier nicht dargestellten Kabelbindern geeignet sind, mittels derer sich die Fadenerfassungseinheit 22 in einfacher und komfortabler Weise ortsfest an der Außenseite des Fadenrohres 17 befestigen lässt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spulstelle
- 2
- Fadenlauf
- 3
- Kreuzspule
- 4
- Wickelwalze
- 5
- Spulenhalter
- 6
- Drehgelenk
- 7
- Maschinengestell
- 8
- Steuereinheit
- 9
- Leitung
- 10
- Leitung
- 11
- Drehrichtung
- 12
- Umfangsfläche
- 13
- Drehrichtung
- 14
- Saugdüse
- 15
- Düsenöffnung
- 16
- Drehgelenk
- 17
- Fadenrohr
- 18
- Saugkanal
- 19
- Steuerleitung
- 20
- Strömungsrichtung
- 21
- Faden
- 22
- Fadenerfassungseinheit
- 23
- Leitung
- 24
- Gehäuse
- 25
- Öffnung (Sendeeinheit)
- 26
- Öffnung (Empfangseinheit)
- 27
- Befestigungslasche
- 28
- Öffnung
- 29
- Öffnung
- 30
- Fadenrohrinnenraum
- 31
- Außenseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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