DE19929467A1 - Sensorik für Ringspinnmaschine - Google Patents

Abstract

Der Ringrahmen einer Spinnmaschine ist mit einem Träger für die den Spinnstellen zugeordnete Sensorik versehen. Diese Sensorik ist zum Anzeigen eines Fadenbruches und auch zur Anzeige von einem allfälligen "Schleichzustand" der ihr zugeordneten Spindel versehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einzelspindelsensor für eine Ringspinnmaschine, bzw. auf eine Weiterentwicklung der in der schweizerischen Patentanmeldung CH 0852/99 (vom 06. 05. 1999) beschriebenen Erfindung bezüglich "Sensorik für eine Ringspinnmaschine".

Die Erfindung

Die Erfindung befasst sich insbesondere mit der Erkennung von sogenannten "Schleicherspindeln".

Grundsätzlich sieht die Erfindung einen Einzelspindelsensor für eine Ringspinnmaschine vor. Der Sensor ist zum Abgeben eines Signals geeignet, das sowohl zum Anzeigen eines Fadenbruches wie auch zum Anzeigen eines "Schleichzustandes" der dem Sensor zugeordneten Spindel ausgewertet werden kann.

Der Sensor kann mit einer Auswertung und einem Anzeigemittel zusammenarbeiten, wobei das Anzeigemittel das Vorhandensein eines Schleichzustandes signalisiert. Das Anzeigemittel ist vorzugsweise in der Nähe der Spindel vorgesehen. Für den Sensor und das Anzeigemittel kann eine gemeinsame Halterung vorgesehen werden.

Im folgenden ist eine Ausführung der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Ringrahmen einer Ringspinnmaschine mit einem Träger gemäss der vorangehenden Erfindung (CH 0852/99 vom 06. 05. 1999),

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht in Richtung des Pfeils P in Fig. 1, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem Träger nach den Fig. 1 und 2.

Die Fig. 1 ist eine Kopie der Fig. 3 aus CH 0852/99 vom 06. 05. 1999. Der Ringrahmen 150 der Fig. 1 ist mit einem Träger versehen, der ein Grundkörper 152 in der Form eines U-förmigen Profils umfasst. Der Boden 154 des Profils ist an der Vorderseite 156 des Ringrahmens 150 angepasst, d. h., in diesem Fall, dass die dem Ringrahmen 150 gegenüberstehenden Oberfläche 158 des Profilbodens 154 flach ist und dass die "Breite" dieser Fläche 158 der Höhe der Rahmenvorderseite 156 im wesentlichen entspricht. Sowohl die Vorderseite 156 des Ringrahmens wie auch die entsprechende Fläche 158 des Profilbodens 154 könnte z. B. gewölbt oder mit Kanten gebildet werden, wobei die beiden Querschnitte dann aneinander angepasst werden können.

Der Trägerkörper 152 ist mit einer Lippe 160 versehen, die sich während der Montage auf der nach oben gerichteten Fläche 162 des Ringrahmens 150 abstützt und den Profilkörper dadurch in der Höhe positioniert. Der Boden 154 des Körpers 152 ist mit einer Nute 164 zur Aufnahme von Befestigungsmittel (nicht gezeigt) versehen. Diese Befestigungsmittel erstrecken sich auch durch eine Bohrung 166 in der Vorderseite 156 hindurch, womit der Trägerkörper 152 an dem Ringrahmen 150 festgemacht wird. Auf die Positionierung des Körpers 152 in der Längsrichtung wird nachfolgend näher eingegangen.

Die dem Boden 154 gegenüberliegende Seite des Profilkörpers 152 ist an und für sich offen, wird aber nach der Montage durch eine Abdeckung 168 geschlossen. Die Abdeckung 168 kann mittels einer Schnappverbindung (schematisch mit dem Bezugszeichen 170 angedeutet) mit dem Profilkörper 152 verbunden werden. In der vorangehenden Anmeldung (CH 0852/99 vom 06. 05. 1999) wurde angegeben, dass die Abdeckung 168 auch dazu dient, gewisse Elektronikteile (insbesondere einen "Computer-Board" PCB) zu tragen. Dies ist grundsätzlich möglich, stellt aber nicht die bevorzugte Lösung dar. Die Elektronikteile PCB werden vorzugsweise unabhängig von der Abdeckung 168 und hinter dieser im Kanal angebracht, wobei sie mittels geeigneter lösbarer Befestigungsmittel leicht anzubringen und zu entfernen sind. Diese Teile werden somit beim Entfernen der Abdeckung für die Wartung leicht zugänglich gemacht. Der PCB ist mit einer Auswertungszentrale verbunden, wie in der vorangehenden Anmeldung erklärt wurde und hier nicht wiederholt wird.

Die nach oben gerichtete Wand 172 des Profilkörpers 152 hat Durchbrüche 174, die zur Aufnahme von Befestigungsmittel 176 dienen, welche Sensorenhalterungen 178 an den Körper 152 festmachen. Die Halterungen 178 sind vorzugsweise individuell entfernbar und die Verbindung jeder Halterung mit dem Träger sollte entsprechend leicht lösbar sein. Eine geeignete Verbindung kann durch einer bajonnet-artige Drehverschluss realisiert werden, wozu die Durchbrüche 174 viereckig (vgl. Fig. 2) gebildet werden können. Die Einzelheiten der Befestigungsmittel 176 sind in den Figuren nicht gezeigt, da dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung stehen.

Der Profilkörper 152 kann z. B. aus Kunststoff oder aus einem Metall durch Stranggiessen gebildet werden. Das ausgepresste ("endlose") Profil kann dann auf vorbestimmte Längen zugeschnitten werden, um einzelne Körper zu bilden. Auf die Längen der einzelnen Körper wird nachfolgend näher eingegangen. Die Abdeckung kann durch ein ähnliches Verfahren gebildet werden, wobei sie aus der gleichen oder aus einem anderem Material hergestellt werden kann. Die bevorzugte Materialkombination umfasst einem Profilkörper aus Aluminium in Kombination mit einer Abdeckung aus Kunststoff.

In der Spinnmaschine sollten die Durchbrüche 174 derart angeordnet werden, dass der durch eine Halterung 178 gehaltene Sensor (nicht gezeigt) gegenüber einem Ring 180 zentriert (positioniert) ist, wie insbesondere aus der Fig. 2 erkennbar ist, wobei klargestellt werden soll, dass zur Vereinfachung in Fig. 2 nur den Innenrand 182 des Ringes 180 und den Aussenrand des Ringhalters 184 spezifisch gezeigt worden sind. Die Durchbrüche 174 müssen nach dem Stranggiessen des Körpers 152 darin durchstochen werden, wobei benachbarte Durchbrüche 174 einen vorbestimmten Abstand aufweisen, welcher der im Spinnmaschinenbau normierten Teilung der Spinnstellen (Ringachsen) entspricht. Es ist dann beim Montieren des Profilkörpers erforderlich die genaue Positionierung des ganzen Körpers 152 in Längsrichtung des Ringrahmens zu gewährleisten, ohne auf die einzelnen Halterungen 178 achten zu müssen. Diese Positionierung kann durch eine rationelle Gestaltung des Befestigungsmittels zwischen dem Profilkörper 152 und dem Ringrahmen 150 erleichtert werden. Das nicht gezeigte Befestigungsmittel kann z. B. Klemmschrauben umfassen, die den Körper 152 am Ringrahmen 150 halten, ohne ihn bis zum Festschrauben gegen ein Verschieben in Längsrichtung der Nute 164 (d. h. in Längsrichtung des Ringrahmens 150) zu verhindern. Erst wenn der Körper 152 in die richtige Position in der Längsrichtung steht, werden die Klemmschrauben festgeschraubt.

Die Elemente 186 in Fig. 2 stellen schematisch Befestigungselemente dar, womit der Ringhalter am Ringrahmen 150 befestigt wird, während das Element 188 einen sogenannten Läuferreiniger darstellt, wie er z. B. in DE-A-197 53 767 gezeigt worden ist. Der Läufer selbst ist in der Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 190 angedeutet. Der in Fig. 1 dargestellte Ring 180 ist als sogenannter "Schrägflanschring" (z. B. nach EP-B- 528 056) gebildet. Die Erfindung kann aber mit anderen Ringtypen verwendet werden.

Die Halterung 178 nach der vorangehenden Erfindung ist zum Aufnehmen eines magnetischen Sensors konzipiert, der auf die Umdrehungen des Läufers 190 auf dem Ring 180 beim Spinnen anspricht. Da die Gestaltung und die Wirkungsweise solcher Sensoren dem Fachmann gut bekannt sind, wird hier nicht auf Einzelheiten des Sensors eingegangen. Die vorangehende Erfindung ist sowieso nicht auf einen bestimmten Sensortyp eingeschränkt, obwohl es offensichtlich vorteilhaft ist, einen berührungslos arbeitenden Sensor zu wählen.

Die Fig. 3 zeigt nun einen Beispiel einer Weiterentwicklung nach der vorliegenden Erfindung. Die Halterung 178 hat einen Vorsatz 300, welcher das Sensorgerät 302 aufnimmt. Das Sensorgerät 302 ist über eine Leitung 304 mit dem PCB verbunden. Das Gerät 302 umfasst z. B. ein Mittel zum Erzeugen eines magnetischen Feldes und einen Hall-Effekt-Sensor (nicht speziell angedeutet), welche auf die vom Läufer verursachten "Störungen" im Feld anspricht. Die Halterung 178 trägt aber auch eine Lichtquelle (z. B. eine Lichtdiode 306), die ebenfalls mittels einer Leitung 308 mit dem PCB verbunden ist. Die Funktion dieser Lichtquelle 306 wird nachfolgend erklärt.

Grundsätzlich ist es möglich, mittels der heute bekannten, auf den Läufer ansprechenden Sensoren, zwei Informationen bezüglich einer Spinnstelle zu gewinnen, nämlich

• a) Faden wird (nicht) aufgewickelt, und
• b) die Spindeldrehzahl.

Im Fall a) stellt der Chip PCB anhand des Ausgangssignals vom Sensor fest, ob der Läufer periodisch am Sensor vorbeiläuft (Faden wird aufgewickelt) oder nicht (Faden wird nicht aufgewickelt). Im Fall b) muss der Chip PCB zusätzlich die Anzahl Läuferumdrehungen pro gegebene Zeiteinheit ermitteln können. Der Chip ist vorzugsweise auch in der Lage, fehlerhafte Sensoren festzustellen.

Der Chip PCB sammelt und wertet demgemäss lokal die Ausgangssignale der ihm zugeordneten Sensoren aus. Sofern dabei keine Defekte festgestellt werden, müssen keine "Ereignistelegramme" an die Zentraleinheit gesendet werden. Folgende Ereignisse müssen aber mittels eines solchen Telegramms weitergegeben werden:

• 1. Fadenbruch festgestellt
• 2. Spindeldrehzahl ausserhalb Toleranzen
• 3. Sensor defekt.

Wenn die Spindeldrehzahl ausserhalb den Toleranzen ist, kann der PCB direkt die Energieversorgung für Lichtquelle 306 einschalten, so dass sofort und an der betroffenen Stelle dieser Fehler angezeigt wird. Der Fehler wird aber auch an die Zentrale gemeldet, so dass er auch dort zur Anzeige erscheint. Die Bedienungsperson wird dadurch schnellstmöglich informiert und in der Lage, das Weiterleiten von fehlerhaften Kopse zu unterbinden. Der schnelle Eingriff ist in diesem Fall von grosser Bedeutung, weil die Folgekosten in der Weiterverarbeitung beträchtlich sind. Gleichzeitig kann eine der Maschinensektion zugeordnete Signallampe aufgeleuchtet werden, um der Bedienungsperson anzuzeigen, in welcher Sektion der langen Spinnmaschine der Fehler aufgetreten ist.

Es wäre vorteilhaft, die Fehlermeldungen an die Zentrale mit einer Spindelidentifikation (z. B. Nummer) zu senden und gegebenenfalls mit einem "Zeitstempel" zu versehen. Aber auch anhand von Meldungen pro Sektion (ohne Zeitstempel) ist die Zentraleinheit in der Lage, das Betriebsverhalten der Maschine auszuwerten und anzuzeigen, so dass die Bedienungsperson eingreifen kann. Wenn kein Zeitstempel mitgesendet werden kann, wird ein Ereignis vorzugsweise "sofort" mittels eines "Telegramms" an die Zentrale gemeldet, wo der Zeitpunkt der Meldung erfasst werden kann.

Die Lichtquelle 306 muss natürlich nicht unbedingt in der Halterung 178 vorgesehen sein, sie könnte auch separat an der Maschine angebracht werden, vorzugsweise aber in direkter Nähe der betroffenen Spindel. Eine Alternativlösung würde darin bestehen, nur an der Zentrale oder an einer Sektionsunterzentrale eine Anzeige zu erzeugen. Die Kombination mit dem Sensor bei direkter Verbindung mit dem PCB wird aber der Vorzug gegeben.

Die verschiedenen Funktionen können somit folgenderweise zusammengefasst werden:
Die Sektion:

• - erhält bei der Initialisierung von der Zentrale ZE die Parameter,
• - Minimaldrehzahl (Faden läuft),
• - das Zeitintervall, das für die Ermittlung von sogenannten "Schleicherspindel" zu verwenden ist,
• - berechnet aus den Signalen für die korrekt laufenden Spindeln eine mittlere Sektionsdrehzahl,
• - ermittelt einen Sammelzustand über ihre zugeordneten Spindeln für
  Fadenbruch(brüche) vorhanden,
  Schleicherspindel(n) vorhanden,
  Sensoren defekt;
• - erhält periodisch von der Zentrale ZE eine Drehzahl für die Ermittlung der Schleicherspindeln. Spindeln, die länger als das definierte Schleicher-Zeitintervall langsamer als die vorgegebene Drehzahl laufen, werden als Schleicherspindel erfasst;
• - ermittelt im Betrieb zyklisch den Spinnstellenzustand und steuert bei Bedarf die Signallampe 306 beim Aussenden eines Ereignistelegramms an die Zentrale ZE;
• - ermittelt während der Anlauf- und/oder der Doffphase die Anzahl Fadenbrüche. In dieser Phase müssen die Fadenbruchinformationen in der Sektion gespeichert werden und beim Anfragen von der Zentrale aus (nach der Beendigung der speziellen Phase) als Sondermeldung gesendet werden. Während einer solchen Phase wird die Spindeldrehzahl normalerweise nicht ermittelt, da sie sich stetig ändert. Der Beginn bzw. das Ende einer solchen Phase wird von der Zentrale gemeldet.

Claims (8)

1. Einzelspindelsensor für eine Ringspinnmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zum Abgeben eines Signals geeignet ist, das sowohl zum Anzeigen eines Fadenbruches wie auch zum Anzeigen eines "Schleichzustandes" der dem Sensor zugeordneten Spindel ausgewertet werden kann.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswertung vorhanden ist, die das Signal sowohl nach Vorhandensein eines Fadenbruches wie auch nach einem Schleichzustand auswertet.

3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung mit einem Anzeigemittel zusammenarbeitet, welches das Vorhandensein eines Schleichzustandes anzeigt.

4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel in der Nähe der Spindel vorgesehen ist.

5. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Sensor und das Anzeigemittel eine gemeinsame Halterung vorgesehen ist.

6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel eine Lampe, beispielsweise eine Lichtdiode, umfasst.

7. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein magnetisches Feld erzeugt.

8. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zum Ansprechen auf die Bewegungen des Läufers geeignet ist.