DE19508032A1

DE19508032A1 - Verfahren zum Anlegen eines Fadens an eine Aufspulmaschine

Info

Publication number: DE19508032A1
Application number: DE19508032A
Authority: DE
Inventors: Werner Schimmel
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1995-09-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlegen eines Fadens an eine Aufspulmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Dieses Verfahren ist bekannt durch die EP 0374536 (Bag. 1670).

Die dort gezeigte Aufspulmaschine zeichnet sich durch einen kontinuierli chen Aufspulbetrieb aus. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Auf spulmaschine zwei Aufspulspindeln besitzt, die auf einem drehbaren Revolver angeordnet und abwechselnd in Betrieb sind. Die Aufspulma schine zeichnet sich ferner dadurch aus, daß es auch beim Spulenwechsel nur sehr selten zu Fadenbrüchen kommt. Als Spulenwechsel wird dabei der Vorgang bezeichnet, bei dem der mit konstanter Geschwindigkeit anlaufende Faden von der vollen Spule abgetrennt und dabei ohne Unterbrechung an eine Leerhülse zur Bildung einer neuen Spule angelegt wird. Voraussetzung für einen solchen verlustfreien, abfallfreien Betrieb ist jedoch eine sehr sorgfältige Einstellung der Aufspulmaschine hinsicht lich einer Fülle von Verfahrensdaten und Maschinendaten. Diese Ein stellung erfordert eine sehr große Erfahrung. Sie ist deswegen so schwie rig, weil infolge der sehr hohen Fadengeschwindigkeit von mehr als 2000 m/min der Spulenwechselvorgang so schnell vonstatten geht, daß man mit den Augen nicht verfolgen kann, woran der Spulenwechselvorgang schei tert. Man stellt beim Scheitern lediglich fest, daß der Faden gebrochen ist. Man kann nicht feststellen, worin die Ursache liegt.

Aufgabe der Erfindung ist, das Anlegverfahren so auszugestalten, daß ohne weiteres eine Ursachenanalyse im Falle des Scheiterns möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäß Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Fadenzugkraft des Fadens während des Anlegevorgangs gemessen wird. Die gemessene Fadenzugkraft wird gespeichert. Reißt der Faden während des Anlegevorgangs, kann anhand eines Vergleichs des Verlaufs der gemessenen Fadenzugkraft mit einem Referenzverlauf ein Störungsbereich ermittelt werden. Durch die Ermittlung des Störungsbereichs kann eine Ursachenanalyse durchgeführt werden. Durch die Verfahrensweise wird die Ursachenanalyse erst möglich, da eine zeitliche Zuordnung möglich ist. Hierdurch kann der Störungsbereich eng begrenzt werden.

Dieser Vorgehensweise liegt die Erfahrung zugrunde, daß der Verlauf der Fadenzugkraft während der Anlegevorganges ein typisches Erscheinungs bild aufweist. Das Erscheinungsbild kann in einzelne Phasen des Spulen wechselvorgangs zerlegt werden. Die Erscheinungen während der Phasen können je nach der Güte der Maschineneinstellung stärker oder schwä cher ausgeprägt sein. Sie lassen sich jedoch bei einem bestimmten Ma schinentyp stets eindeutig einer bestimmten Phase des Wechselvorgangs zuordnen. Wenn nunmehr beim Spulenwechsel der Faden reißt, so bricht zwar die Fadenzugkraftmessung an einer bestimmten Stelle ab. Man kann jedoch feststellen, an welcher Stelle des typischen Verlaufs der Fadenzug kraft der Abbruch erfolgt ist und welche des Wechselvorgangs folglich für den Fadenbruch verantwortlich war.

Die Fadenzugkraft des Fadens wird mittels eines Fadenzugkraftsensors ermittelt, der zwischen einer Liefergalette, vorzugsweise der letzten Liefergalette, und der Aufspulmaschine unmittelbar über Kopf des soge nannten Changierdreiecks angeordnet ist. Die letzte Liefergalette ist diejenige, die unmittelbar über dem Kopffadenführer des Changierdreiecks liegt.

Erfolgte das Anlegen des Fadens, ohne daß ein Fadenbruch eintrat, wird gemaß einem weiteren Vorschlag der gespeicherte Fadenzugkraftverlauf gelöscht. Durch diese Maßnahme bedarf es keiner übermäßig großen Speicherkapazität für den Fadenzugkraftverlauf.

Der Verlauf der gemessenen Fadenzugkraft wird vorzugsweise in Form eines Schriebs dargestellt.

Wie bereits vorstehend ausgeführt, kann der Wechselvorgang in einzelne Phasen unterteilt werden. Es wird daher vorgeschlagen, den Verlauf der Fadenzugkraft in Phasen zu typisieren. Es ist ausreichend, wenn nur die typisierte Phase angezeigt wird, in der ein Fadenbruch eintrat.

Die Erfindung wird im folgenden für einen bestimmten Maschinentyp anhand der typischen Phasen des Spulenwechsels als Ausführungsbeispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Seitensicht einer Aufspulmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Aufspulmaschine mit einer weiteren Stellung der Spulspindeln,

Fig. 3 die Ansicht einer Aufspulmaschine,

Fig. 4a-e einzelne Phasen eines Spulenwechsels,

Fig. 5a einen Fadenzugkraftverlauf nach erfolgreichem Spulenwech sel und

Fig. 5b, c den Verlauf der Fadenzugkraft bei fehlgeschlagenem Anleg versuch.

Ein Faden 1, der in einer Spinnmaschine frisch ersponnen worden ist, wird durch die Liefergalette 11 der Aufspulmaschine mit konstanter ununterbrochener Geschwindigkeit zugeführt. In der Aufspulmaschine wird der Faden 1 zu einer Spule 8 aufgespult. Hierzu wird der Faden mittels der Changiereinrichtung 2 quer zu seiner Laufrichtung hin- und herge führt. Er beschreibt dabei zwischen dem Kopffadenführer 12, der mit Abstand vor der Changiereinrichtung 2 angeordnet ist, ein sogenanntes "Changierdreieck". Der Faden wird sodann um eine Kontaktwalze 3 mit einem Umschlingungswinkel von < 90° herumgeführt. Die Kontaktwalze steht in Kontakt mit der sich bildenden Spule 8. Die Spule 8 ist auf einer Spulspindel 6 unter Zwischenschaltung von Hülsen 7 aufgespannt. Die Spulspindel 6 wird angetrieben. Mittels der Kontaktwalze 3 wird die Umfangsgeschwindigkeit der Spule gemessen. Der Spulenantrieb wird so geregelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Spule konstant bleibt. Um einen ununterbrochenen Aufspulbetrieb zu ermöglichen, besitzt die Auf spulmaschine einen Spulenrevolver 9. Dabei handelt es sich um eine drehbar gelagerte senkrechte Platte, in der zwei Aufspulspindeln 5 und 6 drehbar und durch einen eigenen Antrieb antreibbar gelagert sind. Zum einen dient dieser Spulenrevolver 9 dem Zweck, daß die sich bildende Spule 8 bei zunehmendem Durchmesser gegenüber der ortsfest gelagerten Kontaktwalze 3 ausweichen kann. Hierzu wird auf die oben zitierte EP 0374536 (Bag. 1670) verwiesen. Zum anderen dient den Spulenrevolver dem Spulenwechsel. Dieser Spulenwechsel besteht aus folgenden Phasen, die in Fig. 4a bis e beschrieben werden.

Phase I Fig. 4a

Der Spulenrevolver 9 wird aus der in Fig. 1 gezeigten Drehstellung in die in Fig. 2 gezeigte Drehstellung gebracht. Dabei wird die Drehzahlre gelung der Kontaktwalze 3 außer Betrieb gesetzt und die Spindeldrehzahl der die volle Spule 8 tragenden Spindel 6 eingefroren. Dabei kann die Spindeldrehzahl etwas angehoben werden, aus Gründen, die später noch beschrieben werden.

Gleichzeitig ist durch Drehen des Spulenrevolvers 9 die Spulspindel 5 mit den darauf aufgespannten leeren Hülsen 7 in den Bereich mit der Kontakt walze 3 gebracht worden. Dabei wird auch die Spulspindel 5 mit einer festen Drehzahl angetrie ben, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Leer hülsen 7 im wesentlichen der Fadengeschwindigkeit entspricht, oder etwas höher ist - wie später noch beschrieben.

Phase II Fig. 4b

Die Fadenfangeinrichtung 13 hebt den Faden aus der Changiereinrichtung 2 heraus. Wie in Fig. 3 dargestellt, fällt also durch das Eingreifen des Fadenführers 13 die Hin- und Herbewegung des Fadens quer zu seiner Laufrichtung aus. Statt des sen wird der Faden nunmehr in einer vorgegebe nen Ebene geführt, so daß er zwar nach wie vor der Spule 8 zuläuft, auf dieser jedoch in einem Wulst aufgewickelt wird. Gleichzeitig greift ein Fadenführer-Blech 21 ein, das an einem Schwenk hebel 22 befestigt ist. Der Schwenkhebel 22 ist um den Schwenkpunkt 23 schwenkbar. Das Fadenfüh rer-Blech 21 ist etwa zylindermantelförmig, wobei der Mittelpunkt im Bereich des Schwenklagers 23 liegt. Das Fadenführer-Blech 21 hat - wie in Fig. 4c zu sehen - in der Ebene, in welcher der Faden läuft und zu einem Wulst gewickelt wird, einen Führungsschlitz 14, welcher sich über den Faden schiebt und den Faden beidseits führt.

Phase III Fig. 4c

Die Fadenfangeinrichtung 13 wird nunmehr achs parallel zur Spule weiterbewegt bis zu einem Punkt, welcher axial außerhalb des Spulbereiches und jenseits eines Fadenanlegschlitzes 15 in der Leerhülse 7 liegt. Dadurch läuft der Faden nun mehr unter einem sehr spitzen Winkel schräg über den Fadenanlegschlitz 15 zu dem Führungsschlitz 14 in dem Fadenführer-Blech 21. Dabei wird der Faden nach wie vor zu dem Wulst aufgewickelt bis er in den Fangschlitz 15 der Leerhülse 7 einfällt und darin gefangen wird.

Durch das Einfallen des Fadenführer-Blechs 21 und das Ausfahren der Fadenfangeinrichtung 13 in axialer Richtung über den Fangschlitz hinaus wird der Faden also sehr stark verspannt. Gleichzeitig fällt das Fadenleitblech so tief in den Zwischen raum zwischen der Spulspindel 5 mit den Leerhül sen und der Spulspindel 6 mit der vollen Spule, daß der Faden auch in Umfangsrichtung verspannt wird im Sinne eines größeren Umschlingungswin kels an der Leerhülse und der vollen Spule (vgl. auch Fig. 2).

Phase IV Fig. 4d

Entweder ist für dicke Fäden an dem Fadenleit blech 21 eine Schneideinrichtung, die in Funktion tritt, wenn der Faden an der Spulspindel 5 mit den Leerhülsen 7 gefangen wird oder der Faden reißt bei dünnen Fäden von selbst.

Die Fadenfangeinrichtung 13 fährt nunmehr lang sam in Richtung auf den maximalen Changierhub. Dadurch wird eine sogenannte "Fadenreservewic klung" außerhalb des Changierhubes auf die Leer hülse aufgewickelt.

Phase V Fig. 4e

Wenn die Fadenfangeinrichtung 13 wieder in den Bereich des Changierhubes gelangt, wird der Faden wieder von dem Changierfadenführer ergriffen. Die Hin- und Herbewegung des Fadens setzt also wieder ein. Die neue Spule wächst. Die Drehzahl regelung der Spulspindel wird wieder in Betrieb gesetzt, wobei der Kontakt zwischen Spule und Kontaktwalze wieder hergestellt wird. Es wird eine Schwingung der Fadenspannung beobachtet.

Während dieses gesamten Spulenwechselvorganges ist zuvor mittels eines Fadenzugkraftsensors 16 an einer gleichartigen Aufspulmaschine ein Zugkraft- Diagramm aufgenommen worden. Dabei war der Fadenzugkraft-Sensor 16 zwischen der Liefergalette 11 den dem Kopffadenführer 12 angeordnet. Ein typischer Fadenzugkraftverlauf ist in Fig. 5a dar gestellt. Beim Anfahren einer jeden gleichartigen Aufspulmaschine ist ein derartiger Fadenzugkraft sensor 16 in Betrieb. In Fig. 5b, c ist jeweils ein Fadenzugkraftverlauf eines nicht erfolgreichen Anle geversuches dargestellt.

Dem typischen Fadenzugkraftverlauf nach Fig. 5A lassen sich die verschiedenen Phasen des Spulen wechsel-Vorganges wie folgt zuordnen:

Phase I

Durch das Drehen des Revolvers steigt die Fadenzugkraft tendentiell an.

Phase II

Durch Ausschalten der Changierung fällt die Fadenzugkraft ab.

Phase III

Der Abfall der Fadenzugkraft wird verstärkt durch das Einfallen der Umlenkungen an dem Fadenführer 13 sowie dem Fadenblech 21.

Phase IV

Wenn der Faden erfolgreich an der Leerhülse gefangen und von der vollen Spule getrennt wird, kommt es zu einem plötzlichen Anstieg der Fadenzugkraft.

Der Anstieg der Fadenzugkraft setzt sich fort, wenn die Fadenreserve gelegt wird.

Phase V

Das Einschalten der Changierung bewirkt eine sprunghafte Erhöhung der Fadenzugkraft. Durch das Einschalten der Geschwindigkeitsregelung (die auch schon in Phase 4 erfol gen kann) kommt es zu einem Einschwingvorgang der Fa denzugkraft.

Es sei erwähnt, daß dieser Verlauf für eine bestimmte Aufspulmaschine und eine bestimmte Einstellung der Aufspulmaschine ermittelt worden ist. Einzelheiten dieses Verlaufs können von Spulmaschine zu Spulmaschine und Einstellung zu Einstellung differieren.

In Fig. 5b ist der Verlauf der Fadenzugkraft bei einem fehlgeschlagenen Anlegversuch dargestellt. Zwar ist der Fadenzugkraftverlauf anders als der Fadenzugkraftverlauf nach Fig. 5a, jedoch lassen sich in dem Fadenzug kraftverlauf bestimmte typische Erscheinungen wiederfinden. Durch Ver gleich des Umlaufs der Fadenzugkraft stellt man fest, daß der Faden an einem Punkt in Phase III gerissen ist. Das bedeutet, daß das Einfallen des Fadenführerblechs 21 und die Verschiebung des Fadenführers 13 zu einem unzulässigen Einbruch der Fadenspanung geführt haben.

Es stehen nun mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, um diesen Fehler zu beheben. Wenn der Anfahringenieur zu der Meinung gelangt, daß die Verspannung des Fadens zwischen dem Fadenführer 13 und dem Faden führerblech 21 grundsätzlich positiv zu beurteilen und daher beizubehal ten ist, steht ihm auch die Möglichkeit offen, die Drehzahl der Spul spindel 6, auf welcher die volle Spule aufgespannt ist, und ebenso die Drehzahl der Spulspindel 5 etwas zu erhöhen. Der sich daraus ergebende Zugkraftverlauf ist typisiert dargestellt. Neue Schwierigkeiten könnten sich nunmehr im Einschwenkbereich ergeben, wenn die Drehzahlregelung 30, 31, 33 der Kontaktwalze 3 wieder einfällt und demgemäß die Spindel drehzahl sinkt. Es sei erwähnt, daß der Anlegvorgang nicht stets in den Extrembereichen des Fadenzugkraftverlaufes scheitert. Infolge der Kom plexität des Vorganges kann es praktisch in jeder Phase des Anlegvor ganges zu einem Scheitern kommen. In jedem Falle gibt der Fadenzug kraftverlauf des gescheiterten Anlegvorganges und der Abbruch des Fadenzugkraftschriebes Auskunft darüber, wodurch es zu dem fehlge schlagenen Anlegversuch gekommen ist.

Bezugszeichenliste

1 Faden
2 Changiereinrichtung
3 Kontaktwalze
4 Spulenrevolver
5 Spulspindel
6 Spulspindel
7 Spulenhülse, Leerhülse
8 Spule, Vollspule
9 Spulenrevolver
10 Maschinenrahmen
11 Liefergalette
12 Kopffadenführer
13 Fadenfangeinrichtung
14 Führungsschlitz
15 Fadenanlegschlitz, Fadenfangschlitz
16 Fadenzugkraftsensor
21 Fadenführer-Blech
22 Schwenkhebel
23 Schwenkpunkt
30 Meßanlage
31 Drehkraftsensor
33 Regler

Claims

1. Verfahren zum Anlegen eines Fadens an eine Hülse in einer Auf spulmaschine, wobei der Faden (1) kontinuierlich zu einer sich mit entsprechender Umfangsgeschwindigkeit drehenden Spulenhülse (7) geliefert und an diese angelegt wird, gekennzeichnet durch
Messung der Fadenzugkraft des Fadens (1) während des Anlegevor gangs,
Speicherung der gemessenen Fadenzugkraft,
Ermittlung eines Störungsbereichs durch Vergleich des Verlaufs der gemessenen Fadenzugkraft mit einem Referenzverlauf der Fadenzug kraft, wenn der Faden während des Anlegevorgangs reißt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Fadenzugkraft des Fadens zwischen einer Liefergalette (16) und der Aufspulmaschine gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem nach erfolgreichem Anlegen des Fadens der gespeicherte Fadenzugkraftverlauf gelöscht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Verlauf der gemessenen Fadenzugkraft in Form eines Schriebs dargestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Verlauf der Fadenzugkraft in Phasen typisiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die typisierte Phase angezeigt wird, in der der Faden beim Anlegen gerissen ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Faden beim Anlegen an eine Spulspindel mit Leerhülse auf eine zweiten Spulspindel mit voller Spule aufgespult wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Faden mit konstanter Geschwindigkeit anläuft.