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Kommunikationssystem für Offenend-Spinnstellen
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem für Offenend-Spinnetellen,
welches mit einem fahrbaren Bedienungsmittel der Offenend-Spinnmaschine zusammenwirkt
und die Kommunikation zwischen der Spinnstelle und dem fahrbaren Bedienungsmittel
sichert.
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Gegenwärtig werden Offenend-Spinnmaschinen immer häufiger mit fahrbaren
Bedienungemitteln versehen, welche jene unerlässlichen Arbeitsschritte durchführen,
die sonst durch die Bedienung der Maschine von Hand durchgeführt werden.
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Ss geht dabei vor allem um das regelmäßige preventive Reinigen der
Spinnstelle, das neue Anspinnen gebrochenen Garnes, sowie den wechsel der vollen
Garnspulen.
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Es ist notwendig, das fahrbare Bedienungsmittel verläßlich über die
Unerläßliohkeit der angeführten Arbeitsschritte zu informieren und zugleich vom
Bedienungsmittel die Information, z.B. über die erfolgreiche Beendigung des gegebenen
Arbeitsschrittes, über die speisung zum Einschalten der Kupplung für die IVxaterialzuSuhr
u.ä. anzuf ordern.
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Es ist bekannt, daß diese direkt zwischen der Spinnstelle der Maschine
und dem Bedienungsmittel verlaufende Kommunikation nicht immer verläßlich ist.
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Gegenwärtig werden die Spinnstellen mancher Maschinen mit unerläßlichen
Kommunikationemitteln, die fest angebracht sind, versehen, was Spinnmaschinen, die
nicht mit einem Bedienungsmittel ausgestattet sind, überflüssig kompliziert und
verteuert. Andererseits kann ein Bedienungsmittel nicht an einer Maschine angebracht
werden, die nicht mit Kommunikationselementen versehen ist.
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Bei bekannten konstruktiven Lösungen von Spinnstellen, auf denen der
geforderte Arbeitsschritt, z.B. die Beseitigung der Garnbrüche, aus irgend einem
Grunde nicht mittels des fahrbaren Bedienungsmittels durchführbar ist, wird der
Eingriff des Bedienungsmittels ununterbrochen durch das betreffende Signal gefordert,
wodurch dieses Mittel aufgehalten wird, Arbeitsschritte zu vollbringen, die von
anderen Spinnstellen gefordert werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Kommunikationselemente
zum Zusammenwirken der Spinnstelle und des fahrbaren Bedienungsmittels zu schaffen
und in ein Kommunikationssystem einzuordnen, welches ein kompaktes Ganzes, z.B.
in Form einer Leiste bildet, die einfach mit der Spinnstelle der Maschine zu verbinden
ist, wobei sowohl die Spinnstelle als auch der Garnbruchfühler im Falle daß die
Maschine nicht mit einem Bedienungsmittel ausgestattet ist, auch ohne dieses Kommunikationssystem
arbeiten können.
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Dieses System muß die Übertragung aller unbedingt nötigen Informationen
in beiden Richtungen ermöglichen, d.h. deren Aussendung aus der Spinnstelle in das
Empfangs system des fahrbaren Bedienungsmittels durch den Empfangsteil des Kommunikationssystems
der Spinnstelle, wobei die übertragene
Signale sich nicht gegenseitig
beeinflussen und deren Übertragung einfach, verläßlich und gegenüber den äußeren
Bedingungen unempfindlich ist. Zugleich muß das Kommunikationssystem eine ständige,
jedoch durch die Bedienung einfach löschbare Bezeichnung einer solchen Spinnstelle
ermöglichen, bei welcher das fahrbare Bedienungsmittel irgend einen der benötigten
Arbeitsschritte, z.B. ein Neuanspinnen des gebrochenen Garnes, nicht durchführen
kann.
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Diese Bezeichnung muß für die Bedienung sichtbar sein und zugleich
sicherstellen, daß sich das Bedienungsmittel bei einer derart bezeichneten Spinnstelle
nicht aufhält.
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Das reisen der Erfindung besteht darin, daß das Kommunikationssystem
einen Garnbruchsignalsender enthält, mit einem Regelungseingang, welcher an den
Austritt des gegen ein äußeres Signal empfindlichen Speicherelements angeschlossen
ist, wobei dieser Austritt mit einem Garnbruchanzeige-Element verbunden ist, sowie
weiter mit einem Außensignal-Empfänger.
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Vom Standpunkt der Sicherung mehrerer Funktionen ist es vorteilhaft,
wenn das Lommunikationssystem einen Signalsender für die volle Garnwicklumg sowie
ein Anzeigeelement der vollen Garnwicklung enthält.
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Es ist auch vorteilhaft, das Garnbruchanzeige-Element durch eine Serienkupplung
des ,fiderstandes sowie der Spule zu bilden, die über das Schaltelement des Garnfühlers
an die tuJelligkeit der Gleichrichtungs-Brückenspannung der Speisespannung aus einer
Dreiphasenquelle angeschlossen ist, wobei die Welligkeit der Speisespannung eine
Frequenz aufweist, welche dem Sechsfachen der Frequenz der Netzspannung gleicht.
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Sin weiteres die Erfindung ausgestaltendes Merkmal besteht darin,
daß der Signalsender der vollen Garnwicklung durch eine Spule für Impulssignalspeisung
mit einer mehrfach
höheren Schwingungszahl gebildet wird als die
Xelligkeits-Schwingungszahl der Gleichrichtungs-Brückenspannung beträgt, wobei das
Impulssignal in diese Spule durch einen Zweiter vom Schalter zugeführt wird.
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Zweckmäßig ist es, wenn das Indikationselement der vollen Garnwicklung
parallel an den Geber der vollen Garnwicklung angeschlossen ist und gleichzeitig
den Spannungsstabilisator darstellt, und wenn das Indikationselement der vollen
Garnwicklung durch eine Beuchtdiode gebildet wird.
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Zwecks Sicherstellung einer guten Funktion ist das Speicherelement
mittels eines äußeren Magnetfeldes steuerbar, und wird durch ein Schutzkontaktrohr-Relais
gebildet, welches serienmäßig mit dem eigentlichen Kontakt verbunden ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Empfänger des äußeren Signals
mittels eines gegenüber dem äußeren Steuerungsmagnetfeld empfindlichen Schalter
gebildet.
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Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß mindestens ein Empfänger des
äußeren Signals in den Schaltkreis zur Steuerung der Kupplung der Zufuhr von Fasermaterial
eingeschaltet ist.
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Vom Standpunkt der Konstruktion,der Montage, der Instandhaltung sowie
der Funktion ist es vorteilhaft, wenn das Kommunikationssystem als kompakte Konstruktionsgruppe
vorwiegend in länglicher Form, z.B. leistenförmig, abnehmbar an der Spinnstelle
im Bereich der Empfangs- sowie Sendeteile des fahrbaren Bedienungsmittels angeordnet
ist.
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Die Signale der Sender des Kommunikatonssystems können im fahrbaren
Bedienungsmittel mittels selektiv abgestimmter Verstärker
verarbeitet
werden, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung der Signale vermieden werden kann.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Kommunikationssystem mit einem Speicherelement
versehen ist, welches mit seiner Ausgabe die Tätigkeit des Indikationselements s
des Fadenbruchabtasters beeinflußt und zugleich in eingeschaltetem Zustand den Garnbruchsender
blockiert, wodurch eine zuverlässige Bezeichnung jener Spinnstelle erreicht wird,
auf welcher aus beliebigem Grunde die geforderte Operation nicht durchgeführt werden
konnte.
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Ein weiterer Vorteil des Kommunikationssystems besteht darin, daß
für die Aussendung des Fadenbruchsignals die Ätlligkeit der brückengleichgestellten
Speisespannung, die dreiphasig ist, ausgenutzt wird, die jedoch dank des Indikationselementes
der vollen wicklung mit stabilisierender wirkung das Signal der vollen Garnwicklung
nicht aussendet.
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Lin weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß ermöglicht wird,
eine solche Spinnstelle zu bezeichnen, bei welcher der benötigte Arbeitsschritt
nicht durchgeführt werden konnte, wodurch die betreffende Spinnstelle aufhört, die
Bedienung mittels des fahrbaren Bedienungsmittels anzufordern, wodurch dieses nicht
aufgehalten wird und instationäre Zustände auf weiteren Spinnstellen beheben kann.
Es ist nicht zuletzt von Vorteil, daß dieses Kommunikationssystem nachträglich an
die bereits auf der Spinnmaschine installier te Spinnstelle angebaut werden kann,
wenn die Maschine mit einem fahrbaren Bedienungsmittel ausgestattet wird.
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Das wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: ig.
1 ein Blockschema des Kommunikationssystems, welches Signale im Zusammenhang mit
Garnbruch und dessen Beseitigung empfängt und aussendet,
Fig. 2
ein Blockschema eines Kommunikationssystems, welches außerdem die preventive Reinigung
der Spinnstelle und die Aussendung eines Signals nach Erreichen der vollen Garnwicklung
auf der der betreffenden Spinnstelle zugeordneten Spule ermöglicht, Fig. 9 ein konkretes
Schaltungsbeispiel, welches dem Blockschema der Fig. 2 entspricht.
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Die Spinnstelle enthält einen Mechanismus zur Zufuhr des Faserbandes
zum Auskämmzylinder, eine pneumatische Bahn für die vereinzelten Fasern, den Spinnrotor,
das Abzugsrohr für das Garn, einen Garnbruchfühler, einen Garnabzugs- und -auSwickelmechanismus,
die Antriebe der erwähnten drehbaren Teile, die vom Zentralantrieb der Maschine
abgeleitet werden, und gegebenenfalls auch in diese Antriebe eingeschaltete Kupplungen,
insbesondere die elektromagnetische Kupplung für die Faserbandzufuhr, bzw. eine
Vorrichtung zur Sicherung des Abmessens der aufgewickelten Garnlänge, sowie eine
Vorrichtung zur Signalisierung des Notwendigwerdens einer preventiven Reinigung.
All dies ist bekannt und zwecks Erklärung der vorliegenden Erfindung ist es nicht
nötig, die Spinnstelle der Offenend-Spinnmaschine darzustellen und näher zu beschreiben.
Dasselbe gilt auch für das fahrbare Bedienungsmittel, welches um die Offenend-Spinnmaschine
herum beweglich ist und aufgrund von Signalen, welche die Spinnstellen im Falle
eines unstationären Zustandes -Garnbruch- dieser zusenden, die Beseitigung dieses
Zustandes vornimmt.
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Jeder Spinnstelle mit einem Schaltelement lo des Garnbruchfühlers,
welches z.B. durch einen geeigneten Mikrosschalter gebildet wird, einem Indikationselement
7, welches durch eine lichtemittierende Diode bzw. eine Glühlampe gebildet wird,
und einer Zubringekupplung 9, welche den Antrieb der
Zubringerolle
der Spinnstelle steuert, ist das im weiteren beschriebene Kommunikationssystem 1
zugeordnet, welches derart angepaßt ist, daß es eine beiderseitige Kommunikation
mit dem erwähnten fahrbaren Bedienungsmittel ermöglicht. Dieses Kommunikationssystem
1 kann passend in eine kompakte Baugruppe z.B. von der länglichen Form einer Kommunikationsleiste
konzentriert werden, mit ausgeführtem Konnektor zum Anschluß an die entsprechenden
Elemente der Spinnstelle, sowie der Möglichkeit einer einfachen Montage auf dem
Gehäuse der Spinnstelle im Bereich des entsprechenden Kommunikationsteiles des fahrbaren
Bedienungsmittels.
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Es ist auch eine nachträgliche Montage der Kommunikationsleiste an
Spinnstellen möglich, die bisher mit Handbedienung arbeiteten und automatisiert
werden sollen.
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Die Leiter 14, 15 zur Speisung jedes elektrischen Systems der Spinnstelle
und damit auch deren Kommunikationssysteme 1, sind an eine zentrale Stromquelle
angeschlossen, welche von einem Transformator 17 und einem Brückengleichrichter
18 gebildet wird. Durch Gleichrichtung der Dreiphasen-Spannung wird eine wellige
Speisespannung mit dem Verlauf 16 erzielt. Der zweiter 14 ist an das Schaltelement
lo angeschlossen, welches durch den Garnbruchfühler gesteuert wird, und diesen bei
Gegenwart von Garn, d.h. beim Spinnen, mit dem Leiter 26, welcher in die elektromagnetische
Zufuhrkupplung 9 führt, verbindet. Die zweite Ausführung ist an den zweiten Zweiter
15 angeschlossen.
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Im Falle von Garnbruch nimmt das Schalt element lo die in Fig. 1,
2 und 3 dargestellte Stellung ein, d.h. es verbindet mit seinem Ruhekontakt den
Zweiter 14 mit dem Zweiter 27, an welchen das Indikationselement 7, der Empfänger
6 des außeren Signals, das Speicherelement 5 sowie der Garnbruch-Signalsender 2
angeschlossen sind. Die zweite Ausführung
des Empfängers 6 des
äußeren Signale ist an den Zweiter 26 angeschlossen, der zweite Anschluß des Speicherelementes
5 und des Garnbruch-Signalsenders 2 an den zweiter 15, während die zweite Ausführung
des Indikationselementes 7 an den Austritt 11 des Speicherelementes 5 angeschlossen
ist, welcher mittels Diode 8 - siehe Fig. 3 - an die Steuerungseingabe 12 des Garnbruch-Signalsenders
2 angeschlossen ist.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist das Indikationselement 7, wie bereits
erwähnt, eine Leuchtdiode, die mit einem lider stand reihengeschaltet ist. Der Empfänger
6 des äußeren Signals ist ein Schalter mit einer Kontaktzunge, die durch ein äußeres
magnetisches Signal gesteuert wird. Analog kann ein elektronischer Schalter, der
durch ein optisches Signal gesteuert wird, angewandt werden. Das Speicherelement
5 besteht aus einem Zungenrelais 20 in Speicherschaltung, mit Kontakt 21 bzw. einem
Kippkreis, welcher mittels eines äußeren magnetischen oder optischen Signals gesteuert
wird.
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Der Garnbruch-Signalsender 2 wird durch eine Spule 19 gebildet, welche
über den Widerstand 22 an den zweiter 27 sowie den Zweiter 15 angeschlossen ist.
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Bei der Ausführung der Fig. 3 ist das Kommunikationssystem 1 um Elemente
erweitert, welche eine preventive Reinigung der Spinnstelle ermöglichen und außerdem
ein Signal in das bewegliche Bedienungsmittel dann senden, wenn die volle Garnwicklung
auf der Spule erreicht wurde was die Durchführung des Wechsels der vollen Spule
gegen eine leere Hülse einleitet. Die Schaltung ist mit einem Signalsender 3 für
die volle Wicklung versehen, welcher aus einer Spule besteht, sowie einem Indikationselement
4 der vollen -licklung, welches parallel mit dem Sender 3 geschaltet ist und einerseits
an den Leiter 27 angeschlossen ist und andererseits
über den Widerstand
24 an den an den Schalter 23 angeschlossenen Zweiter 13, wobei der Schalter mittels
eines Transistoren ausgeführt ist, welchem ein pulsierendes Zeitsignal von einer
bekannten, nicht dargestellten Quelle zugeleitet wird, mit Vorteil einer mehrfach
höheren Frequenz als jene der Welligkeit 16.
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Der Leiter 15 ist in diesem Falle mit einer Speisungsquelle über ein
Abschaltelement 25 verbunden, welches durch einen Transistor gebildet werden kann.
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Der Schalter 23 sowie das Abschaltelement 25 werden aus einer Vorrichtung
gesteuert, welche das Abmessen der Länge des aufgewickelten Garnes sichert, sowie
gleichzeitig ein Signal der Notwendigkeit des Spulenwechsels aussendet.
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Das Kommunikationssystem 1 ermöglicht auch das Zusammenwirken mit
dem fahrbaren Bedienungsmittel, welches die preventive Reinigung der Spinnstellen
sichert. In diesem Falle muß die Offenend-Spinnmaschine mit einer zentralen Vorrichtung
oder einer Vorrichtung für jede Spinnstelle ausgestattet sein, die nach vorgewählter
Zeitspanne der Betätigung der Spinnstelle bzw. in Abhängigkeit vom Ausmaß deren
Verunreinigung, das Signal der Notwendigkeit preventiver Reinigung ausstrahlt.
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Die Tätigkeit der beschriebenen Kommunikationssysteme 1 geht folgendermaßen
vor sich: Im Falle eines Garnbruches auf der entsprechenden Spinnstelle nimmt das
Schaltelement lo des Garnbruchfühlers die Garnbruchstellung ein, wie in Fig. 1,
2 und 3 dargestellt.
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Die Kupplung 9 zur Zufuhr von Fasermaterial wird nicht erregt und
in die Spinnstelle wird kein Fasermaterial zugeführt.
Der Empfänger
6 des äußeren Signals ist in Ruhestellung und schaltet die Kupplung 9 nicht ein.
Auch das Speicherelement 5 befindet sich in seiner Ausgangsstellung und blockiert
nicht mit seinem mit der Steuerungseingabe 12 des Garubruch-Signalsendere 2 verbundenen
Austritt 11 die Aussendung der Forderung nach Bedienung durch das fahrbare Bedienungsmittel.
Das Indikationselement 7 des Fühlers, welches ebenfalls mit dem Austritt 11 des
Speicherelements 5 verbunden ist, wird nicht eingeschaltet. Zwecks Vereinfachung
- bei der Ausführung gemäß Fig. 2 und 3 -ist die Garnwicklung auf der Spule noch
nicht beendet und daher sind der Signalsender 3 der vollen Garnwicklung und ebenfalls
nicht das mit diesem parallel geschaltete Indikationselement 4 über den Zweiter
13 durch Impuls geschaltet. Im Falle eines Garnbruches wird der Garnbruchsi;nalsender
2 über das Schaltelement lo an die Speisespannung geschaltet, durch die Spule strömt
dann welliger Gleichstrom, welcher ein magnetisches Wechselfeld mit einer dem Sechsfachen
der Netzfrequenz gleichen Frequenz ausbildet, und zwar in jenem Teil, in welchen
das Empfängerorgan des Kommunikationsteiles des fahrbaren Bedienung mittels gelangt,
während dessen Laufes. Das fahrbare Bedienungsmittel wird also zum Neuanspinnen
der Spinnstelle aufgefordert.
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Das Bedienungsmittel, welches bei seinem Umlauf dieses Garnbruchsignal
erfaßt, hält bei der betreffenden Spinnstelle zur Beseitigung der Störung an und
beseitigt die Störung.
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Anschließend erregt das Bedienungsmittel mittels des magnetischen
Gleichfeldes die Kontaktzunge, welche den Empfänger 6 des äußeren Signals bildet.
Infolgedessen beginnt die Kupplung 9,Fasermaterial in die Spinnstelle zuzuftbren.
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Nach Anspinnen des Garnes ändert sich der Zustand des Garnbruchfühlers,
und damit auch des Schaltelements lo, mittels
welchem die Kupplung
9 gespeist wird, der Garnbruch-Signalsender 2 bricht die Signalaussendung der Bedienungsanforderung
ab, und das fahrbare Bedienungsmittel fährt ab, um eine weitere Spinnstelle zu bedienen.
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Wenn es dem fahrbaren Bedienungselement nicht gelingt, die betreffende
Spinnstelle anzuspinnen, wobei die Anzahl der Versuche auf dem Bedienungsmittel
wählbar sein kann, sendet das Bedienungsmittel ein magnetisches Signal aus, welches
das Zungenrelais 20 des Speicherelements 5 einschaltet. Dieses hält sich schon weiter
über seinen Kontakt 21, mittels welchem auch Strom in das Indikationselement 7 geleitet
wird. Zugleich wird über die Diode 8 und die Steuerungseingabe 12 des Garnbruch-Signalsenders
2 der Durchlauf von Strom durch die Spule 19 des Garnbruch-Signalsenders 2 blockiert.
Der Widerstand 22'dient der Beschränkung des Stromes durch die Diode 8.
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Der Garnbruch-Signalsender 2 unterbricht die Aussendung der Bedienungsanforderung
und das fahrbare Bedienungsmittel fährt ab. Das Speicherelement 5 blockiert die
Betätigung des Garnbruch-Signalsenders 2 so lange, wie die Bedienung nicht von Hand
die Ursache des Mißerfolges des automatischen Anspinnens beseitigt und der das Schaltelement
lo steuernde Garnbruchfühler nicht mindestens auf einen kurzen Augenblick aus der
Garnbruchstellung ausschwenkt. Dadurch wird die Information im Speicherelement 5
gelöscht und der Garnbruch-Signalsender 2 kann weiter mit dem fahrbaren Bedienungsmittel
kommunizieren.
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Beim Erreichen der geforderten Länge der Garnwicklung wird an der
betreffenden Spinnstelle der Spinnvorgang durch die Abmessvorrichtung der Länge
des ausgesponnenen Garnes unterbrochen. Die erwähnte Vorrichtung zum Abmessen der
Länge der Garnwicklung kann, wie bereits erwähnt vaLrde,
entweder
den Charakter einer Zentralvorrichtung haben, oder es kann jede Spinnstelle mit
einer solchen Vorrichtung ausgestattet werden. Von dieser Vorrichtung wird das Steuerungsimpulssignal
zum Schalter 23 gebracht, welcher s.B. von einem Transistor gebildet werden kann.
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Das Schaltelement lo befindet sich im dargestellten Zustand,und durch
den Signalsender 3 der vollen Garnwicklung beginnt über den Widerstand 24 Impulsstrom
zu fließen.
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Das durch die Leuchtdiode gebildete Indikationselement 4 wird ebenfalls
impulsgesteuert und signalisiert, daß eine volle Garnwicklung erreicht wurde. Zugleich
wird während des Impulses auf der Spule des Signalsenders 3 ein konstantes Spannungsniveau
beibehalten, wodurch die Welligkeit der Speisungsspannung abgefiltert wird und das
Empfängerelement für Garnbruch auf dem fahrbaren Bedienungsmittel auf das magnetische
Wechselsignal nicht reagiert. Dazu trägt auch die Tatsache bei, daß der Signalaus
sender 3 der vollen Garnwicklung das Impuls signal mit einer mehrfach höheren Frequenz
verarbeitet als das Sechsfache der Netzspannungsrequenz.
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Für Maschinen, bei denen die Steuerung des Bedienungsmittels auf die
Durchführung des Anspinnens der Spinnstelle nach Garnbruch und gegebenenfalls auf
das Durchführen einer periodischen preventiven Intervall-Reinigung des Spinnrotors
beschränkt ist, und bei denen keine Steuerung des Laufes der Spinnstellen im Zusammenhang
mit dem Abmessen der genauen Wicklungslänge durchgeführt wird, ist dann.
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das Kommunikationssystem 1 in der Ausführungsvariante ohne Signalaussender
3 der vollen Garnwicklung durchgeführt.
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Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht lediglich auf Offenend-Spinnmaschinen,
kann aber auch in jenen Fällen venzendet werden, in welchen die betreffende Maschine
eine größere Anzahl von Bedienung erfordernden Arbeitsstellen besitzt, welche mittels
eines fahrbaren Bedienungsmittels durchgeführt wird.
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