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"Spulentransporteinheit für volle Spulen"
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Die fortlaufende Qualitätskontrolle von laufendem bahnförmigem, bandförmigem
oder fadenförmigem Gut - im folgenden "Bahnen" oder Fäden genannt - in Form der
Dickenbestimmung, Titerbestimmung, Gewichtsbestimmung, Bestimmung des Feuchtigkeitsauftrages
usw. ist einerseits technisch aufwendig, andererseits liefert diese Qualitätskontrolle
aber auch Meßwerte, die wegen der Länjenausdehnung der Bahnen oder Fäden nur einen
begrenzten Aussagewert für den Ausfall des gesamten Produktes haben.
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Die Qualitätskontrolle der zu Spulen aufgewickelten Bahnen oder Fäden
ist dagegen als gesonderter Arbeitsgang zeitaufwendig und kommt zudem zu spät, um
durch Eingriff in den Herstellungs- oder Bearbeitungsprozeß der Bahnen bzw.
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Fäden eine rechtzeitige Qualitätskorrektur durchführen zu können.
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Die Qualitätskontrolle der fertigen Spulen ist aber nicht nur arbeitsaufwendig,
sie greift außerdem in den Produktionsgang insofern ein, als die zu überprüfenden
Spulen aus ihrem Weg zur Weiterverarbeitung bzw. zur Verpackung herausgenommen werden
müssen. Aus diesem Grunde ist bisher in der Industrie eine stichprobenweise Qualitätskontrolle
der Vollspulen üblich. Die Folge ist, daß in den Stichprobenintervallen qualitativ
minderwertige Spulen in die Weiterverarbeitung gelangen können.
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Die vorliegende Erfindung soll durch neue Mittel der Qualitätskontrolle
gewährleisten, daß bis zu der durch die Qualitätskontrolle veranlaßten Korrektur
des erstellungs-oder Bearbeitungsprozesses nur eine geringe und ertragbare Menge
von Ausschuß produziert wird. Ferner soll
der technische und der
personelle Aufwand der Qualltätskontrolle so stark vermindert werden, daß eine Kontrolle
jeder Aufwickelspule möglich wird.
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Die Lösung sieht vor, daß die vollen Spulen einer Spulentransporteinheit
übergeben werden, welche Einrichtungen zur Qualitätskontrolle enthält, wobei die
Zuordnung zwischen den Spulen und den Aufwickelstellen, auf welchen sie hergestellt
worden sind, erhalten bleibt.
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Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß die QualitStskontrolle
in den Produktionsgang der Spulen, zu dem auch der Transport gehört, eingeschaltet
wird. Dem kot zu gute, daß nach der vorgeschlagenen Lösung gleichzeitig ein mechanisches
Hilfsnittel in Form der Spulentransporteinheit für den Transport schwerer Spulen
zur Verfügung steht.
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Aus diesem Grunde ist die vorgeschlagene Lösung besonders zur Qualitätskontrolle
von frischgesponnenen und ggf.
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verstreckten Chemiefasern brauchbar, da derartige Chemiefasern zur
Erzielung großer Spulenlaufzeiten zu sehr großen und schweren Spulen von mehr als
30 kg aufgespult werden. Die Spulentransporteinheit kann dabei zur Aufnahme der
Spulen von jeweils einer oder aber auch einer vorgegebenen Mehrzahl von Aufwickelstellen
ausgelegt sein.
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Ausgangspunkt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Qualitätskontrolle
ist vor allem die Messung der Menge des auf der Spule gespeicherten Materials.
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Aus diesem Grunde enthält die Spulentransporteinheit vorzugsweise
Einrichtungen zur Wägung der Spule bzw. Spulen, die auf die Spulentransporteinheit
übergeben wurden.
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Ein weiterer wichtiger Meßwert ist der Spulendurchmesser, der insbesondere
zur Ermittlung der Spulenhärte dient, aber auch-insbesondere für Spulen, auf denen
Bahnen wie z.B. Folienbahnen aufgewickelt sind - zur Bestimmung der Menge des auf
der Spule gespeicherten Materials dienen kann. Eine weitere bevorzugte Ausführung
der Erfindung besitzt daher eine Tasteinrichtung zur Durchmessermessun.
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Bei Chemiefasern und insbesondere bei frischgesponnenen Chemiefasern
ist ein weiteres wichtiges Qualitätsmerkmal der sogenannte Präparationsauftrag".
Unter Präparation1, sind hierbei Flüssigkeiten zu verstehen, welche auf die Fäden
während des Spinnens zur Erleichterung des Spinnvorgangs, des Verstreckvorgangs,
der Aufwicklung und eventuell auch der Weiterverarbeitung aufgetragen werden.
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Die Messung des Präparationsauftrags, welche nach dieser Erfindung
als bevorzugt vorgeschlagen wird, kann dabei entweder quantitativ oder aber lediglich
qualitativ erfolgen, um sicherzustellen, daß überhaupt ein Präparationsauftrag erfolgt
ist. Zur Messung des Präparationsauftrages stehen beispielsweise Einrichtungen zur
Verfügung, welche aus zwei Elektroden bestehen, die in einem definierten Abstand
voneinander it bestimmter Kraft auf die Spulenoberfläche oder als Nadeln in die
Spule gedrückt werden und den elektrischen Leitwert der Spule mit einem geeigneten
Ohmmeter ermitteln.
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Die Qualitätsmessung kann ferner die Eigenschaften der Spule selbst
betreffen, insbesondere solche Eigenschaften, die auf die Ablaufeigenschaften aufgespulter
Fäden schließen lassen. Hier ist insbesondere die optische, pneumatische
oder
mechanische Abtastung der Spulenumfangs-und Spulenstirnfläche auf Spiegel (Ub4reinanderliegende
Lagen), Abschlagen (aus den Stirnflächen heraustretende Fadenborjen), Verdickungen
und ähnlichen Wicklungsfehlern möglich.
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Nach dieser Erfindung kann die Spulentransporteinheit, welche Einrichtungen
zur Qualitätskontrolle trägt, von liand mit den Aufwickelspulen jeweils einer oder
einer vorgegebenen Anzahl von Aufwickelstellen bestückt werden. Es ist jedoch auch
möglich, die Spulentransporteinheit als Spulenwechselautomat auszuführen, welcher
selbsttätig und nacheinander die Spulen einer oder mehrerer Aufwickelstellen übernimmt.
Ein derartiger Spulenwechselautomat wird mit Vorteil insbesondere bei mehrstelligen
Textilmaschinen eingesetzt. Der Spulenwechselautomat ist in diesem Falle längs der
Maschinenfront der mehrstelligen Textilmaschine verfahrbar und vor jeder Aufwickelstelle
zur mechanisch bewirkten Uebernahme der auf der Aufwickelstelle jeweils hergestellten
Vollspulen positionierbar. Nach der Übernahme der Vollspulen von einer Aufwickelstelle
bzw. - sofern der Spulenwechselautomat eine größere Transportkapazität besitzt -von
mehreren Aufwickelstellen kann ein derartiger Spulenwechselautamat längs der Maschinenfront
verfahren werden, um die übernommenen Spulen zu einem Gatter oder zur Verpackung
oder zur Weiterverarbeitung zu transportieren.
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Der Einsatz eines Rechners erlaubt die Auswertung der Qualitätsmeßdaten
zur Ermittlung weiterer Qualitätskennzahlen.
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Das insofern erfindungsgemäb vorgeschlagene Verfahren zur Ermittlung
des Fadentiters beim Aufwickeln von Fadenspulen ist besonders für Spinnmaschinen
für Ciiemiefasern
nutzbringend anzuwenden, da der Titer der Chemiefasern
von einer großen Zahl von Einzelparametern - wie z.B.
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Viskosität, Abzugsgeschwindigkeit, Auspreßgeschwindigkeit, Filamentzahl
- abhängt. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren werden von dem Rechner die Fadengeschwindigkeit,
die Dauer der Spulreise einer Spule und deren von der Spulentransporteinheit ermitteltes
Gewicht erfaßt und aus diesen Werten durch Quotientbildung Gewicht Ti -Fadengeschwindigkeit
Dauer der Spulreise der Titer errechnet. Dabei kann die Dauer der Spulreise jeder
Aufwickelstelle als konstant vorgegeben werden, z.B.
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durch Einsatz einer Schaltuhr. Es ist jedoch auch möglich, jede Aufwickelstelle
in Abhängigkeit von einem erreichten Durchmesser abzuschalten und die Spuireisedauer
zu messen und dem Rechner einzugeben.
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Zur Ermittlung des absoluten Gewichts der auf der Spule gespeicherten
Fadenmenge können dem Rechner die Gewichte der Spulhülsen aufgegeben werden. Dies
kann z.B. ebenfalls dadurch geschehen, daß auf einem Spulenwechselautomat, welcher
die Leerhülsen jeder Aufwickelstelle mechanisch oder automatisch zuführt, eine Wägeeinrichtung
für die ein zelnen Spulhülsen angeordnet wird, wobei der Spulenwechselautomat sodann
das Meßergebnis und die zugeordnete Aufwickelstelle dem Speicher des Rechners eingibt.
Soweit die Hülsengewichte nicht wesentlich voneinander abweichen, kann das Hülsengewicht
auch von Hand in den Speicher des Mikroprozessors eingegeben werden. Gleiche Hülsengewichte
für eine Vielzahl von Hülsen lassen sich durch präzise Fertigung und/oder Sortierung
erreichen.
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Weiterhin ist es möglich, dem Rechner den in der Spulentransporteinheit
ermittelten
Präparationsauftrag als SorrekturgrUBe für die Titerbestimmung einzugeben.
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Die Spulenhärte kann durch Korrelierung von Durchmesser und Gewicht
berechnet werden.
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Die Qualitätskontrolle kann zum einen darin resultieren, daß eine
Qualitätsdokumentation für tede Spule erstellt wird. Aus diesem Grunde wird nach
dieser Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß die Qualitatskontrolleinrichtungen
mit einem Drucker zum Ausdruck der Meßergebnisse in Verbindung stehen. Es kann sich
bei dem ausgedruckten Dokument um eine Liste handeln, wobei die einzelnen Spulen
den ausgedruckten Meßergebnissen durch eine definierte Numerierung zugeordnet werden.
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Der Drucker kann jedoch auch so ausgelegt sein, daß die ausgedruckten
Meßergebnisse an jeder Spule und insbesondere an jeder Spulhülse angebracht werden.
In diesem Falle ist der Drucker auf der Spulentransporteinheit angebracht.
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Es kann dabei auch vorgesehen werden, daß der Drucker Etiketten ausdruckt,
welche auf die einzelnen Spulen bzw.
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deren Spulhülsen geklebt werden.
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Durch die Zuordnung der ermittelten Qualitätswerte zu jeder Spule
wird gewährleistet, daß jede Spule dokumentierte Qualitätsmerkmale besitzt. Dadurch
kann in der Welterverarbeitung vermieden werden, daß Spulen mit unzureichender Qualität
vorgelegt werden. Dies erhöht den Gebrauchewert und den Verkaufswert der hergestellten
Spulen, deren Qualität bisher nur durch Sicherstfllung und Garantie von statistisch
ermittelten Minimal- und Maximal-Abweichungen von vorgegebenen Qualitätsparametern
möglich war.
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Der Sinn der Qualitätskontrolle besteht zum anderen darin,
rechtzeitig
in den Herstellungs- oder Bearbeitungsprozeß der Bahnen bzw. Fäden eingreifen zu
können, um bei unzulässiger Abweichung von den vorgegebenen Qualitätsparametern
die Produktion von Ausschuß in Grenzen zu halten (Prozeßsteuerung).
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Hierzu wird vorgesehen, daß die Spulentransporteinheit und die darauf
angebrachten Qualitätsmeeeinrichtungen mit einer Datenverarbeitungsanlage mit Speicher
und Rechner zur Qualitätsauswertung in Verbindung steht. Die Datenverarbeitungsanlage
übernimmt insbesondere die Meßwerte der Qualitätskontrolle, aber auch andere wichtige
Parameter in ihren Speicher und verarbeitet sie im Zuge der Qualitätsauswertung
zu wichtigen Qualitätskennzahlen, wie z.B. Titer, Spulenhärte u.a. Der Einsatz eines
Rechners mit Speicher erlaubt weiterhin die Auswertung der Meßwerte und der ermittelten
Qualitätskennwerte. Hierbei können insbesondere Mittelwerte gebildet werden, die
sodann als Sollvorgabe fUr den Betrieb der einzelnen Aufwickelstellen benutzt werden.
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Die Datenverarbeitungsanlage dient aber auch zur Prozeßsteuerung der
Textilmaschine. Als Prozeßsteuerung kommt die unmittelbare Steuerung der Aufwickelstellen
- z.B.
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durch Ausschaltsignal, Einstellung der Spinnpumpen oder Präparationspumpendrehzahlen
- aber auch die Abgabe optischer oder akustischer Warnsignale für das Bedienungsersonal
sowie die Anzeige oder der Ausdruck von Meß- und Kennwerten oder Fehlerquellen in
Betracht. Hierzu steht die Datenverarbeitungsmaschine ihrerseits mit den einzelnen
Aufwickelstellen der Textilmaschine zur Übernahme von Meßdaten und ermittelten Kennwerten
und/oder zur Abgabe von Schaltbefehlen in Abhängigkeit von den Meßwerten der Spulentransporteinheit
und den in der Datenverarbeitungsanlage
ermittelten Qualitätskennzahlen
in Verbindung. Der Begriff "Datenverarbeltungsanlage wird hier im weitesten Sinne
verstanden und schließt einen oder mehrere Speicher und Rechner ein. Es kann sich
dabei insbesondere um Mikroprozessoren handeln, die in einem hierarchischen Aufbau
jeweils der Spulentransporteinheit und jeder Textilmaschine zugeordnet sein und
untereinander noch durch eine Zentraleinheit verbunden sein können. So ist es beispielsweise
möglich, die einzelne Aufwickelstelle abzuschalten oder korrigierend in einzelne
Maschinenparameter (z.B. Pumpendrehzahl) einzugreifen, wenn ein Meßwert oder ein
berechneter Kennwert von einem vorgegebenen Sollwert oder von dem berechneten Mittelwert
der Meßwerte bzw. Kennwerte um mehr als einen erlaubten Toleranzwert abweicht. Eine
vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht darin, daß jede Aufwickelstelle auch
in Abhängigkeit von den für die übrigen Aufwickelstellen ermittelten Meß- und Kennwerten
prozeßgesteuert wird.
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Insofern ist es möglich, bei Einsatz eines Rechners die Qualittsmeßeinrichtungen
ohne genaue Eichung zu betreiben und lediglich die zeitliche Konstanz und Genauigkeit
der Betriebsbedingungen sowie die Konstanz und Genauigkeit der Betriebsbedingungen
von Aufwickelstelle zu Aufwickelstelle zu überwachen.
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Erfindungsgemäß kann auch der ermittelte Titerwert zuift Eingriff
in den Spinnprozeß benutzt werden, indem der Rechner bei unzulässiger Abweichung
des für die Einzelspule errechneten Titers von einem zuvor ermittelten Mittelwert
oder einem vorgegebenen Titersollwert oder von dem Titerwert der anderen Aufwickelstellen
ein Warn- oder Ausschaltsignal für die einzelne Aufwickelstelle erzeugt.
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Die Erfindung - und insbesondere die Erfindung soweit sie auf einen
Spulenwechselautomaten bezogen ist - erlaubt eine lückenlose Qualitätskontrolle
der Spulen und Aufwickelstellen mit qeringem technischen und zeitlichen Aufwand,
da die Einrichtungen zur Qualitätskontrolle für eine Vielzahl von Spulstellen nur
einmal vorhanden sein müssen, und da die Qualitätskontrolle während des Transports,
d.h. der Fahrt der Spulentransporteinheit bzw. des Spulenwechselautomaten erfolgen
kann.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 die schematische Draufsicht auf eine Spinnmaschine
für Chemiefasern mit Spulenwechseleinrichtunoen; Fig. 2a einen Spulenabnahmewagen
(Spulentransporteinheit, bis 2d STE) in mehreren Phasen a, b, c, d seiner Operation;
Fig. 3 einen Spulenabnahmewagen mit Wägeeinrichtung sowie Fig. 4, Einrichtungen
zur Ermittlung der auf die Fäden auf-5 getragenen Präparationsmenge sowie Fig. 6
Einrichtungen zur Spulendurchmessermessung.
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Fig. 1 veranschaulicht schematisch die gegenseitige Zuordnung einer
Spinnmaschine für Chemiefasern 30 mit den einzelnen Aufwickelstellen 60 der der
Spinnmaschine zugeordneten Datenverarbeitungsanla-e (Mikroprozessors 22) des Fadenbedienungswagens
26, des Spulenabnahmewacens 31 und des Spulentransportqatters 32.
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Der Begriff 'Spulenabnahmewaqen kennzeichnet dabei dessen Funktion
als Spulenwechselautomat im Rahmen des Spulenwechsels.
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Er dient dabei auch dem Spulentransport und wird daher auch als Spulentransporteinheit
im Sinne dieser Anmeldung bezeichnet.
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Es ist ersichtlich, daß der Fadenbedienunqswaaen 26 und der Spulenabnahmewaen
31 unabhängig voneinander bedienbar und mit
dem Mikroprozessor
22 durch Schleppleitungen 27 bzw. 28 verbunden sind. Der Mikroprozessor 22 hingegen
ist durch Leitungen 29 mit den einzelnen Spulköpfen 60 verbunden, so daß der ttikroprozessor
die zentrale Steuerung von Spulköpfen, Fadenbedienungswagen und Spulenabnahmewagen
Uberntsmt. Fadenbedienungswagen und Spulenabnahmewaqen sind auf Schlenen 21 längs
der Maschinenfront verfahrbar. Jeder von Ihnen verfügt über einen untergeordneten
Mikroprozessor 54 bZw. 55.
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Das Gatter 32 kann an beliebigen Stellen des Schienenlaufs 21 positioniert
werden. Dadurch, daß die Fadenbedienungsfunktion des Spulenwechsels dem Fadenbedienungswagen
26 zugeordnet ist, steht der Spulenabnahmewagen für den Spulentransport zwischen
den einzelnen Spulköpfen 60 und dem Gatter 32 zur Verfügung.
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Das Zusammenwirken von Textilmaschine 30 mit Spulköpfen 60 einerseits
und Fadenbedienungswagen 26 sowie Spulenabnahmewagen 31 andererseits zum Zwecke
des Spulenwechsels ist beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 29 39 675.6
= Bag. 1163. Hierauf wird wegen der Einzelheiten Bezug genommen.
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Im folgenden wird zunächst der Spulenabnahmewagen anhand der Figuren
2a bis 2d beschrieben.
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Wie bereits erwähnt, ist der Spulenabnahmewagen 31 auf den Schienen
21 verfahrbar. Er weist auf einer Grundplatte eine Säule 34 auf, auf welcher der
Schlitten 35 verfahrbar ist.
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Am Schlitten 35 sitzt ein Ausleger 36, auf welchem eine Katze 37 verfahrbar
ist. Die Katze 37 besitzt eine zur Säule 34 parallele Schwenkachse 38, an welcher
der Gleitblock 44 sitzt. Im Gleitblock 44 ist der U-förmige Tragarm 39 mit Aufnahmedorn
40 in der Ebene des "U" beweglich. Die entsprechenden Antriebs einrichtungen sind
hier nicht im einzelnen dargestellt. Es ist jedoch aus der Darstellung ersichtlich,
daß der Aufschiebedorn
40 in Richtung des Auslegers 36 höenverfahrbar
ist, in der Ebene des Aufschiebedorns 40 verfahrbar ist und ferner eine Schwenkbewegung
ausführen kann. In Fig. 2 ist ebenfalls das Gatter 32 mit mehreren Aufsteckdornen
33 sichtbar. Ferner sind in Fig. 2a die auf Spannfuttern sitzenden Vollspulen 43
von zwei noch auf der Spulreise befindlichen Aufwickelköpfen mit Ausschiebeeinrichtungen
42 dargestellt. Die gestrichelt darqestellten Voll spulen 41 befinden sich nicht
mehr auf der Spulreise und stehen zum Spulenwechsel an. Als Vollspule im Sinne dieser
Anmeldung ist jede Spule definiert, auf die Fadenmaterial aufgewickelt und deren
Spulreise beendet ist, gleich ob die vorgesehene Fadenmenge aufgespult ist oder
Ob die Spulreise vorzeitig - z.B. wegen Fadenbruch oder anderer Störungen - unterbrochen
worden ist.
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Auf jedem Aufnahmedorn 40 des Spulenabnahmewagens sitzt eine Ausschiebeeinrichtung
45, die auf dem Aufnahmedorn gleitet und die aufgeschobenen Hülsen der Vollspule
41 hinterqreift.
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In Fig. 3 ist ein Detail eines solchen Spulenabnahmewagens dargestellt.
Der Spulenabnahmewagen besitzt eine Wiegeeinrichtung für die Vollspulen 41. Hierfür
ist vorgesehen, daß auf der Grundplatte des Spulenabnshmewagens die federnd gelagerten
Wiegeplatten 46, 47 mit Abtasteinrichtungen 50, 51 und Verbindungsleitungen 52,
53 zum Mikroprozessor untergebracht sind. Auf den Wiegeplatten 46 befinden sich
fluchtende Gabeln 48, 49, die in ihrem Abstand so eingestellt sind, daß sie jeweils
die Hülsenenden einer der Spulen 41 erfassen.
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Durch Absenkbewegung 134 des Aufnahmedorns 40 werden die auf dem Aufnahmedorn
befindlichen Vollspule 41 in den Gabelpaaren 48, 49 gelagert und gewogen. Die Wieqeerqebnisse
gelangen zum Mikroprozessor. Es ist möglich und erfindungsgemäß vorgesehen,
zuvor
auch die Hülsengewichte zu bestimmen und im Mikroprozessor das genaue Fadengewicht
Y zu ermitteln. Die Wiegeplatten 46, 47 und die Gabelpaare 48, 49 sind so angeordnet,
daß die Absenkbewegung 134 im Anschluß an die Schwenkbewegung 125 stattfinden kann.
Die Wägung kann ohne weiteres während der Fahrt des Spulenabnahmewagens zwischen
Aufwickelstelle und Gatter - d.h. ohne Zeitverlust - stattfinden.
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In Fig. 4 und Fig. 5 ist weiterhin als Detail des Spulenabnahmewagens
eine Einrichtung zur Messung der Flüssigkeit - bzw.
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Präparationsauftrags darnestellt. Der jochförmige Meßkopf 76 weist
die beiden Elektroden 77 und 78 auf, welche sich dem auf der Spulmaschine normalerweise
hergestellten Spulenumfang anpassen. Durch elastische Ausbildung der Elektroden
wird eine satte Anlage auf der Spulenoberfläche erzielt. Der Meßkopf 76 ist an dem
Gleitblock 44 durch eine Zylinder-Kolben-Einheit 79,80, unter Zwischenschaltung
einer Fder 81, befestigt. Über Leitung 82 kann der Kolben mit Luftdruck beaufschlagt
und dadurch der Meßkopf 76 gegen die Kraft der Feder 81 abgesenkt werden. Der dem
Spulenabnahmewagen zugeordnete interne Mikroprozessor 54 ist nun so programmiert,
daß er zunächst das Wägeerqebnis der Spule 41 erfaßt, bevor diese mit dem Andruck
des Meßkopfs 76 belastet wird. Dieses Meßergebnis wird im Speicher des externen,
der Textilmaechine zugeordneten Mikroprozessors 22 gespeichert.
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Nunmehr wird der Zylinder 79 mit einem Druck beaufschlagt, der Meßkopf
76 in Bewegung 135 abgesenkt und durch Wageeinrichtung 46 ein erneutes wäqesignal
(Gewicht + Andruck w W + A) erzeugt und an den internen Mikroprozessor 54 weitergegeben.
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Der interne Mikroprozessor 54 erhält gleichzeitig den im externen
Mikroprozessor -espeicherten Wert des Spulengewichts und bildet das Differenzsignal.
Ferner ist in dem externen Mikroprozessor 22 der Sollwert für den Andruck gespeichert.
Auch dieser Wert wird dem internen Mikroprozessor 54 aufgegeben und
in
Abhängigkeit davon über den pneumatischen Wandler 83 der Andruck auf einen vorgegebenen
Sollwert gesteuert, so daß von Spule zu Spule verqleichbare rlenwerte erzielt werden
und eine Eichung des Meßkopfes möglich ist.
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In Fig. 6 ist eine Einrichtung zur Durchmesserabtastung gezeigt, bestehend
aus dem Fühler 84, der in Bewegung 137 mittels Zylinder-Kolben-Einheit 85, 86 gegen
Feder 87 pneumatisch an den Umfanq der Spule herangefahren wird. Die Meßeinrichtung
mit Potentiometer 88 und Wandler 89 ist so geeicht, daß über Leitung 90 zum Mikroprozessor
ein den Durchmesser oder den Radius der Spule repräsentierendes Signal gegeben wird.
Durch Druckbegrenzungsventil 91 mit Kugel und Gegendruckfeder wird gewährleistet,
daß stets ein konstanter Druck auf die Spulenoberfläche ausgeübt wird. Es ist ersichtlich,
daß mit dieser Einrichtung durch eine zweistufige Druckbeaufschlagung auch die Spulenhärte
bestimmt werden kann.
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Im folgenden wird der Funktionsablauf für einen Spulenabnahmewagen
beschrieben.
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Wie aus Fig. 2a ersichtlich, wird zunächst der Abschiebedorn 40 fluchtend
zu dem Spannfutter - hier durch die fertig bewickelten Spulen 41 dargestellt - positioniert.
Nunmehr wird der U-förmige Träger 39 in dem Gleitblock 44 verschoben, bis der Abschiebedorn
nahezu in Kontakt mit der Stirnfläche des Spannfutters kommt (Bewegung 107). Anschließend
wird die Ausschiebeeinrichtuna 42 mit Bewegung 108 - wie aus Fig. 2a ersichtlich
- in Betrieb gesetzt. Da die Auschiebeeinrichtung die HUlsen der vollen Spulen 41
hintergreift, werden die beiden vollen Spulen auf den Spulenaufnahmedorn 40 des
Spulenabnahmewagens geschoben. Nunmehr fährt der
U-förmige Tragarm
39 wieder zurück in seine Ausgangsposition mit Bewegung 109 (Fig. 2a). Durch Bewegung
125 wird der U-förmige Tragarm 39 um die Schwenkachse 38 um 1800 verschwenkt. Anschließend
wird die Katze 37 durch Bewegung 126 zum Ständer 34 hin verfahren. Nunmehr erfolgt
die Qualitätskontrolle, welche durch Abeenkung 134 eingeleitet wird. Durch diese
Absenkbewegunq werden die Hülsen der Vollspule 41 - wie in Fig. 3 dargestellt -
so auf die Gabeln 48, 49 der Wägeeinrichtung gelegt, daß der im Durchmesser kleinere
Aufnahmedorn 40 den größeren Innendurchmesser der Hülsen der Spulen 41 nicht mehr
berührt. Hierbei wird zunächst das Gesamtgewicht von Fadenmaterial plus Hülsen ermittelt
und dem externen Mikroprozessor 22 zugeführt. Anschließend werden in Absenkbewegung
135 die Meßköpfe 76 gegen die Spulen gefahren und hierdurch - in der zuvor geschilderten
Weise -ein definierter Andruck zwischen den Elektroden des Meßkopfes und den Spulen
zum Zwecke der Messung der aufgetragenen Avivagemenge erzeugt.
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Ebenso kann nunmehr durch Abtastbewegung 137 des Durchmesserfühlers
84 der Durchmesser bzw. Radius der Spule abgetastet und in den Speicher des zentralen
Mikroprozessers 22 gegeben werden.
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Im Anschluß an diese Messungen der Qualitätskonerolle, die alternativ
oder kumulativ durchgeführt werden können, wird der Ausleger 36 durch Bewegung 127
hochgefahren, bis der Aufnahmedorn 40 mit dem Dorn 33 des Gatters fluchtet.
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Bei Bedarf kann der U-förmige Tragarm in dem Gleitblock noch in Richtung
auf den Dorn bewegt werden. Sodann wird die Ausschiebeeinrichtung 45, welche als
axial bewegliche, über den Aufnahmedorn gestülpte Muffe ausgebildet ist, in axialer
Richtung betätigt und hierdurch die erste Spule
durch Bewegung
128 auf den Dorn 33 übertraen werden. Nunmehr wird der Ausleger 36 und Schlitten
35 durch Bewegung 129 bis auf die Höhe des nächsten Dorns abgesenkt und sodann durch
Vorschieben der Ausschiebeeinrichtung 45 durch Bewegung auch die zweite Spule auf
einen qesonderten Dorn des Gatters übertragen.
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Nunmehr wird durch Bewegung 131 der Schlitten 35 wieder auf die Höhe
der Aufspulköpfe zurückgefahren. Die Katze 37 fährt in eine mit einer Aufspuleinrichtung
fluchtende Stellung zurück (Bewegung 132). Anschließend wird der Tragarm um die
Schwenkachse 38 geschwenkt (133). Sodann kann der Bewequngsablauf nach Fig. 2a mit
der Vorschubbewegung 107 des Tragarms 39 wieder beginnen.
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Durch entsprechende Programmieruns des Mikroprozessors und durch Trennung
von Fadenbedienung und Spulenabnahme wird es möglich, die Spulen so auf dem Gatter
abzulegen, daß eine eindeutige Zuordnung zwischen dem Spulkopf, auf welchem die
Spule hergestellt worden ist, und dem Ablageplatz (Dorn 33) auf dem Gatter möglich
ist. Hierdurch wird die Qualitätskontrolle und Qualltätssicherunn wesentlich erleichtert.
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Es muß hervoraehöben werden, daR die erfindungsgemäße Qualitätskontrolle
während des Spulentransports zum einen geeignet ist, dem erzeugten Produkt, nämlich
den einzelnen erzeugten Fadenspulen qualitative und quantitative Eigenschaften zuzuordnen.
Hierdurch wird der Verkaufswert der erzeugten Produkte erhöht. Deswegen sind nach
der Erfindung bevorzuqt auch Drucker vorgesehen, um eine Kennzeichnung der Spulen
vorzunehmen. Diese Drucker können Listen ausdrucken, in denen jede Spule mit ihren
Qualitätswerten identifiziert ist. Ebenso ist der Druck von Etiketten möglich, die
sodann auf die Spulen geklebt werden.
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Der Aufdruck kann aber auch auf die Spulhülsen erfolgen.
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In den beiden letztgenannten Fällen ist der Drucker vorteilhaft auf
der Spulentransporteinheit angebracht. Eine derartige Ausführung ist in den Fig.
4, 5 und 6 gezeigt.
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Der Drucker ist dort mit 92 bezeichnet und den Aufnahmegabeln der
Wägeeinrichtung zugeordnet, so daß er die Hülsen der Spulen bedruckt. Der Drucker
besitzt mehrere Druck-Segmente, die jeweils über Leitungen mit dem Speicher des
Mikroprozessors.22 verbunden sind und von diesem z.B.
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kodierte Signale für das Fadengewicht Y, den Fadentiter Ti und den
Praparationsauftra L % sowie eine Kennzeichnung der Spulstelle übernehmen kann.
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Es ist aber auch möglich,die erhaltenen Meßwerte aktuell zur Überwachung
d.h. zur Prozeßsteuerung der Maschine zu benutzen. Aus diesem Grunde ist unter Qualitätskontrolle
im Sinne dieser Anmeldung auch die Prozeßsteuerung zu verstehen. Hierin erfolgt
eine Korrelierung der aktuellen Meß- bzw. Berechnungswerte mit zuvor in den Pechner
eingegebenen Sollwerten oder mit vom Rechner ermittelten zeitlichen Mittelwerten
oder vom Rechner ermittelten Mittelwerten für alle Spulstellen. Darüberhinaus ist
es zum Zwecke der mittelbaren Prozeßsteuerung möglich, für eine gesamte-Textilmaschine
den statistischen Qualitätsausdruck zu liefern und hierdurch Aussagen über Fehlerhaftigkeit
und Fehlergeneiqtheit sowie Fehlerursachen einzelner Aufwickelstellen zu erlangen.
Dies gilt insbesondere für die Titerberechnung, die Gewichtsmessung, die Durchmessermessung,
die Messung der Präparationsmenge, welche auf die Fäden aufgetragen wird, die Härteberechnung.
Alle diese unmittelbar gemessenen oder durch Rechnung ermittelten Werte können durch
entsprechende Programmierung des Mikroprozessors genutzt werden, um Warnsignale
oder aber Maschinenbedienungsbefehle abzugeben. Wenn z.B. durch die Berechnung des
Titers festgestellt wird, daß Fäden zu hohen oder zu niedrigen Titers erzeugt
werden
- was z.B. dadurch geschehen kann, daß Einzelfilamente des multifilen Chemiefadens
zur falschen Aufwicklung gelangen kann der Spulvorgang für die nächste Spule sofort
abgebrochen und ein Warnsignal gegeben werden, damit der Fehler behoben wird. Durch
entsprechende Korrelation von Spulengewicht und Durchmesser kann die Spulenhärte
ermittelt und auch hierdurch ein Bedienungssignal ausgelöst werden, wenn das Verh<'<nis
von Spulenqewicht zu -dutchmesser nicht den als optimal ermittelten oder den vom
Mikroprozessor als Durchschnitt ermittelten Werten entspricht.
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Das Verfahren der Zuordnung von qualitativen und quantitativen Qualitätawerten
zu den einzelnen Spulen und Spulstellen wird anhand des folgenden Ablaufdiagramms
näher beschrieben.
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Als Signal 1 wird in den Speicher des externen Mikroprozessors das
Gewicht der Hülsen w eingegeben. Die Hülsen für die Spulen sind z.B. aus Papier
bzw. Pappe gewickelt. Ihr Gewicht ist im wesentlichen konstant, so daR im allgemeinen
eine Einzelwägung sich erübrigt. Es ist jedoch auch möglich, den Fadenbedienungswagen,
der nach der deutschen Anmeldung P 29 39 675.6 (bar. 1163) das Einlegen der Leerhülsen
übernimmt, mit einer Wägeeinrichtung für die Leerhülsen auszurüsten und das aktuelle
Hülsenqewicht, bezogen auf die jeweilige Spulstelle, in den Speicher des externen
Mikroprozessors einzuspeichern.
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Als Signal 2 wird von jeder Spulstelle - in dem dargestellten Beispiel
von der mit X bezeichneten Spulstelle - der Beginn der Spulreise als Zeitpunkt t1
in den Speicher des Mikroprozessors gegeben.
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Das Signal 3 beinhaltet die Fadengeschwindigkeit, die bei
der
Herstellung von Chemiefasern über die Spulreise hin konstant ist und daher auch
als Konstantwert von Hand eingegeben werden kann.
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Als Signal 4 wird von der Spulstelle X an den Mikroprozessar gemeldet,
daß der Spulwechsel erforderlich ist. Zur Auslösung dieses Signals enthält jede
Spulstelle ein Laufzeitmeßgerät, an dem eine zuvor versuchsweise ermittelte Laufzeit
fest eingestellt wird. Es ist jedoch auch möglich, daS Signal 4 z.B. durch Durchmesserabtastung
auszulösen. Durch den Mikroprozessor 22 folgt nunmehr als Signal 5 der Befehl an
die Spulentransporteinheit 31 und den Fadenbedienungswagen 26, die Spulstelle X
anzufahren und nach Vollzugsmeldung durch Erreichen der Position X (Signal 6 und
7) das Signal 8 an den Fadenbedienungswagen "Faden bzw. Fäden abnehmen" (Was gleichzeitig
als Zeitsignal t2 für die Bedienung der Spulreise in den Speicher eingegeben wird)
sowie Signal 9 Fäden abschneiden" sowie Signal 9 'Fäden ansaugen". Nunmehr wird
durch Signal 11 die Ausschiebeeinrichtung 42 der Spulstelle betätigt und die Vollspule
auf die Spulentransporteinheit qeschoben.
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Hierdurch wird wiederum das Signal 12 ausgelöst, welches beinhaltet,
daß die Spulstelle X frei ist zum Einlegen einer Leerhülse und daß die Vollspule
an die Spulentransporteinheit übergeben worden ist. Durch dieses Signal 12 werden
einerseits Signale 13 und 14 zum Einlegen der Leerhülse und zum Fadenanlegen an
den Fadenbedienungswagen gegeben; Damit wird gleichzeitig der Zeitpunkt t3 für den
Beginn einer neuen Spulreise in den Speicher des Mikroprozessors gegeben. Durch
das Signal 12 wird aber auch Signal 15 'Qualitätsmessunq" an die Spulentransporteinheit
ausgelöst.
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Wie zuvor beschrieben, können hierbei insbesondere das Spulengesamtgewicht
W sowie der Präparationsauftrag L sowie der Spulendurchmesser D gemessen werden.
Nach Durchführung
der oualitätsmessunnen erfolgt Signal 16 Qualitätsberechnungen"
an den Rechner des externen Mikroprozessors 22. Berechnet werden insbesondere die
Dauer der Spulreise T als Differenz der Zeitpunkte t2 minus tl sowie das Garngewicht
Y als Differenz zwischen dem Spulenaesamtqewicht und dem Hülsengewicht korrigiert
um einen Faktor, der den Präparationsauftrag darstellt. Ebenso kann der Titer berechnet
werden durch die Formel Y (Gramm) T (dtex) = T (min) 10.000.
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v (m/min) Die Erqebnisse der Qualitätsmessung und der Qualitätsberechnung
können nunmehr unmittelbar an die Spulstelle X gegeben werden in Form eines Warn-
oder Stopsignals 17, wenn diese Werte von den vorgegebenen Sollwerten oder von Durchschnittswerten,
die der Mikroprozessor zuvor ermittelt hat, in unzulässiger Weise abweichen.
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Die Qualitätsmessung und Qualitätsberechnung kann während der Zeit
erfolgen, in der die Spulentransporteinheit ausgelöst durch Signal 12 - bereits
das Signal 18 zum Anfahren des Gatterplatzes X erhalten hat. Gleichzeitig wird aber
durch Qualitätsmessung und Qualitätsberechnung auch ein Signal 19 zum Bedrucken
der Spulen ausgelöst.
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Insbesondere können dabei aufsenommen werden die Spulstelle X, auf
welcher die Spule hergestellt ist, das Garn-.
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gewicht Y, der Titer T1 und der Präparationsauftrag L %.
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Durch Signal 20 erfolgt der Befehl zur Übergabe der so qekennzeichneten
Spule an einen definierten Gatterplatz X.
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Es wird hierdurch möglich, jede Spule einer bestimmten Spulstelle
zuzuordnen.